未来空间引力波探测:寻找白矮星双星周围的奇特行星

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  北京时间8月16日消息,欧洲正在策划一项未来的空间探测引力波探测任务,这或将帮助科学家们找到科幻小说(电影)《银河系漫游指南》里的那种奇特行星。

  在过去几年间,借助引力波信号,人类愿因分析发现了好几对黑洞的位于,不久完后 ,村里人 也许就还需用发现类式于于围绕双白矮星系统运行的行星,白矮星是中等质量恒星在生命终结阶段的状态,一颗从两颗恒星的演化历程中幸存下来的行星,必定是非常非常古老的,在原先的状态下,两颗主序星已然演化成为两颗白矮星,这将需用非常非常久远的时间。

  但会 要做到类式于于点,将需用未来更加先进的探测任务,比如欧洲发展中的“激光干涉空间天线”(LISA)项目。愿因分析引力波探测器相比电磁波探测还需用观察到更远的宇宙深处,LISA或许将还需用检测到远在银河系之外的行星。

  LISA计划在2060 年代发射升空,类式于原先的引力波探测器主要用于探测宇宙中致密天体对所产生的引力波信号。原先的双星系统包括双白矮星系统,类式于太阳原先大小的恒星在接近死亡时,就将成为一颗白矮星,不再要能产生结构的核聚变反应,它将逐渐冷却和死去。

  类式于于温度较低的恒星,愿因分析使用光学手段,愿因分析一点电磁波段的探测手段要实现探测难度比较大,而要想探测到它们身边隐匿的行星,则更像是天方夜谭,到目前为止,科学家们只在白矮星周围发现过一颗行星,还是使用的非直接观测手段。

  了解有多少行星还需用在白矮星周围幸存下来,对于村里人 了解行星系统的未来演化历程十分关键,LISA探测器将帮助科学家们做到类式于于点研究显示,愿因分析原先的行星真的位于,这麼LISA应该还需用发现数百颗新的系外行星。

  在过去60 年里,天文学家们愿因分析探测到超过60 0颗系外行星,这其中真正的突破来自NASA发射的“开普勒”空间望远镜,借助“凌星法”,开普勒望远镜识别出小量的系外行星目标。所谓凌星法,但会 通过精密测光,发现愿因分析行星在视线方向上,从被观测恒星的前方经过,从而愿因分析恒星亮度一个劲出现轻微下降,从而让科学家们反推出行星位于的技术。

  而利用引力波技术对系外行星进行探测,也将是类式于的土措施。简单说,一对相互绕转的白矮星,其产生的引力波信号,与周围有行星围绕运行的双白矮星系统产生的引力波信号是有差异的,对原先的信号开展研究,将还需用粗略估算出隐藏的第有多少目标(行星体)的质量大小。

  与此一同,但会 距离不太远,电磁波段的探测手段则还需用提供一种生活数据补充,尽管光学波段无法直接观测到行星体。理论上,LISA将还需用检测到质量仅有60 倍地球大小的系外行星。

  此外,塔马尼尼也指出,单个的白矮星周围愿因分析位于行星,也会产生引力波信号,但原先的信号太弱,何必 LISA愿因分析近期一点计划中的探测器还需用检测的范围。

  与电磁波段的检测不同,引力波探测器还需用穿透迷雾,LISA还需用穿越银河系的中心区域,检测到银河系另一侧的信号,甚至是来自周遭一点星系结构的信号,比如大小麦哲伦星云。

  恒星的生命终点

  在未来大概60 亿年完后 ,村里人 的太阳愿因分析逐渐膨胀成为一颗巨大的红巨星,日后慢慢衰亡,成为一颗白矮星,类式于于过程中,轨道位于最内侧的水星和金星愿因分析被摧毁,而地球的轨道将贴着类式于于巨大的膨胀的濒死恒星运行,命运难测,但火星和更加外侧的行星大体上还需用选折 将是安全的,它们将继续围绕太阳运行。

  除此之外,有多少行星系统的死亡将愿因分析愿因分析原先新的行星系统的新生。目前的研究显示,有多少被摧毁的世界产生的小量碎屑物,比如以太阳系为例,当太阳膨胀时被摧毁的水星和金星的残骸碎屑物,最终愿因分析围绕着恒星死亡后残留下来的白矮星运行。有一种生活理论认为,此后在原先的状态下,类式于于碎屑物愿因分析在白矮星轨道上逐渐形成第二代的行星体,而愿因分析类式于于浴火重生的行星体质量足够巨大,这麼它们将还需用被LISA和一点未来的引力波信号探测设备检测到。

  当愿因分析向类式于于系统中再多加入一颗白矮星,这麼此时这颗行星的命运就将变得不再这麼选折 ,科学家们大概愿因分析在有多少双白矮星系统周围观察到行星体残骸,这大概表明,行星是还需用位于于双白矮星周围的轨道上的。

  但直到LISA发射为止,科学家们无法选折 围绕双白矮星系统位于行星,到底是少数状态还是常见状态,又或是介于两者之间,但愿因分析原先的状态的确位于,这麼LISA的发现将帮助科学家们改进村里人 关于太阳系的诞生以及死亡的相关模型,村里人 愿因分析目睹有多少此前一个劲位于未知状态的行星演化阶段,而愿因分析原先的状态不位于,这麼这同样将向研究行星系统演化的科学家们传递统统重要信息。

  而愿因分析到完后 科学家们村里人 说在双白矮星系统周围发现行星,这麼这村里人 说就像是《银河系漫游指南》后面 的情节翻版。在这部小说(电影)中,有有多少行星叫做Magrathea,它围绕两颗恒星运行,这两颗恒星分别名叫Soulianis 和 Rahm。作者在书中描述这两颗恒星发出的光是白色的,这或许是两颗白矮星。

  引力波或许何必 是有关生命,宇宙和万物的终极答案。但最终,它或许将帮助村里人 找到行星Magrathea。