中子星合并证实了数十年的预测

通过副研究员大卫罗迪德和合作者计算和渲染的两个中子恒星的暴力合并中的第一个毫秒的快照，揭示了恒星的引力潮汐效果。在接下来的10毫秒内，它们将合并到一个快速旋转的大规模中子星，然后坍塌成一个由材料瞬时圆盘包围的黑洞。图片由研究人员提供

天文学家通过先进的利极和先进的处女座探测器检测到的引力波来观察二元中子星合并。

8月17日，激光干涉测量引力波天文台（Ligo）在2015年9月开始运营以来，检测到Spacetime中大规模干扰的第五指纹。与前四组波纹不同，这两个黑洞之间的碰撞，这些时空失真的形状表明两个中子恒星之间的碰撞。

虽然黑洞碰撞几乎没有引力波产生的签名，而中子恒星的碰撞可以是 - 并且是 - 在电磁谱上观察到。“当中子恒星碰撞时，普林斯顿物理教授Frans Pretorius说道，所有地狱都会松散。”“他们开始产生巨大的可见光，以及伽马射线，X射线，无线电波。”…

普林斯顿研究人员几十年来研究中子恒星及其天文签名。

中子恒星和伽马射线：Bodhan Paczynski和Jeremy Goodman

引力波是中子星合并到达地球的第一个证据，然后达到1.7秒后到达的伽马射线爆发。

詹姆斯斯特·斯通（Lyman Spitzer Jr）是普林斯顿天体物理学家首次通过普林斯顿天体物理学家识别中子星和伽马射线爆发之间的联系。“许多发现宣布[10月16]确认30年前在普林斯顿的基本预测。“

他指的是Bodhan Paczynski的一套背对背论文，Layman Spitzer Jr.理论天体物理学教授和杰里米·古德曼，1983年博士学位。毕业生在Paczynski下学习，现在是该部门的教授。在他们的文章中，Paczynski和Goodman认为，碰撞中子恒星可能是伽玛射线爆发的来源，是20世纪60年代后期首先被卫星识别的神秘性短期的能源。

“我们都提到了这种可能性。谁首先漂浮了这个想法？我不知道，因为我们处于不断的谈话，“耶和华说。“我们知道[中子星星]偶尔必须碰撞 - 我们知道，因为[普林斯顿物理学家和诺贝尔劳特埃] Joe Taylor的工作。”

此外，Paczynski已经意识到，大多数伽马射线爆裂都来自足够远的距离，即宇宙的扩张正在影响其表观分布。

“博登·帕辛斯基绝对是正确的，”耶和华说。然而，他的想法没有立即被该领域接受。“我记得在新墨西哥州陶斯的会议上。… Bodhan对他的想法进行了简短的谈话，即伽马射线爆裂来自宇宙距离。我记得这些其他天…体物理学家，当他说话时，他们恭敬地安静，但将他视为疯狂的。“

他补充说，“博德汉·帕辛斯基是一个非常大胆的思想家。”

中子恒星碰撞：Joseph Taylor，Russell Hulse和Joel Weisberg

Joseph Taylor首先在1981年摘要突破了促使Paczynski和Goodman的讨论的中子恒星的可能性，现在是詹姆斯S. McDonnell尊敬的大学物理学教授，Emeritus。他1974年与他的二元中子恒星与他的当代学生罗素·赫斯特（Russell Hulse）发现，后来曾在普林斯顿等离子物理实验室签署，被授予1993年诺贝尔物理奖。他们表明，他们发现的两个中子恒星每70千万英寸互相分开大约一半的半英里，每775小时才能互相轨道。

1981年，到了普林斯顿，泰勒和当时助理教授Joel Weisberg宣布，在几年内采取了精确的测量，他们已经证实了距离和时期随着时间的推移而变化，与Albert Einstein的预测相匹配的距离和时期引力波发射引起的能量损失。轨道速度如此无穷缓，即将在Hulse-Taylor二进制中的中子恒星碰撞和合并的中子恒星需要大约3亿年。

“一旦被Hulse-taylor中子星二进制二进制被理解，随后的定时实验表明了一般相对性的一致性，很明显碰撞会发生，”物理学教授史蒂文·古布尔说。因此，在我们庆祝碰撞中子恒星的第一个引力波检测时，让我们的joe taylor和罗素·霍卢斯对他们的原始发现二进制脉冲线，以及他们实际上是中子星互相轨道的演示，只是等待碰撞。“

明星如何合并：Steven Gubser和Frans Pretorius

图片四分之一旋转在桌面上。随着来自系统的摩擦能量，本季开始摆动其外缘，使得“往返”的…声…音…（WhopWhopwhopwhopwhopwhop）加速（嘶嘶声 - 嘶嘶声）并加速（Whopwhopwhopwhop）直到它只是一个声音模糊作为桌子上的季度平坦的最终“Whoooop”中升起。

这就是Gubser和Pretorius的示范所提供的，因为它们描述了黑洞（或中子恒星）碰撞的碰撞 - Ligo现在检测到五次的天文奇迹。在最近谈论他们的书籍“黑洞的小书”，由普林斯顿大学出版社出版，Gubser和Pretorius在跨越大约三英寸而不是四分之一的磁盘，所以他们的观众可以更容易地看到和听到磁盘的速度但速度稳步增加。

“你通常会想到失去能量，因为对应于放缓，而不是加速，但是你用磁盘看到的，实际上它可以相反，”Gubser之后。“随着磁盘输掉能量来摩擦，其接触点移动得更快，更快，并产生特征的上升频率。”

碰撞物体是不是中子恒星或黑洞 - 或者一个中的一个 - 旋转运动和它的声音跟随相同的模式。随着引力波能量出血，两个物体将速度速度更快，更快，前往他们不可避免的消亡。

在8月17日检测到的碰撞的情况下，两颗星 - 每秒曼哈顿的大小和阳光质量的两倍 - 最终每秒彼此围绕数百次旋转，以大部分移动在它们碰撞之前的光速。

“Taylor和Weisberg的时序实验表明了这种模式的开始，从螺旋速度慢，”Gbser说。“频率慢得多，这就是为什么它是如此令人印象深刻的测量。”

相比之下，他说：“在螺旋的最终阶段，频率迅速增加，你得到了Ligo Saw的那种”呐喊“或”唧唧“波形。”

什么星星创造：亚当洞穴和大卫罗迪德

当恒星以光的速度速度的最明显的分数撞击彼此时，碰撞熔化原子在一起并产生填充周期表的底部行的元件。

“这些元素 - 铂金，黄金，许多较低的有价值的，在周期性表中高度高达 - 它们比他们的核中的质子有更多的中子，”耶和华说。“你不能以与那些一次有效地添加一个中子来制作熨斗的元素的方式相同的方式进入那些核。问题是你必须非常快速地加入很多中子。“这种快速过程是物理学家作为R-Process的。

很长一段时间，科学家认为R-Process Elements是在Supernovae创建的，但是这个数字没有加起来，Goodman说。“但中子恒星大多是中子，如果你在一起粉碎其中的两个，那么预计一些中子会溅出来是合理的。”

“这项合并的产品可能是黄金，铀，铕 - 其中一些最重的元素本质上，”Astrophysice Sciences教授和行星和生活中计划的主任说。

最近赢得了美国能源部的资金，以调查合并中子恒星和超新星的资金，洞穴统称为“一些最爆炸性现象，其中一些最暴力的现象宇宙中的定期基础。“

欧洲南部天文台非常大的望远镜（VLT）的光谱观测在LIGO检测之后证实，在两个中子恒星的碰撞中产生了铂，铅和金等重金属。

用于识别这些元素的VLT数据，光线释放之后的小时和天在LiGo检测到引力波之后的时间和日内聚集。一旦单词开始传播利波的发现，全世界的天文社区培训了他们的望远镜和其他乐器，以至于引力波的斑点来自，以前普林斯顿博士博士研究员Brian·米尔兹称为“最雄心勃勃和情绪充电的电磁历史上的运动，可能是任何瞬态[短期事件]。“

哥伦比亚大学助理物理教授Metzger是近4,000人中的一个关于X射线，伽马射线，可见光波，无线电波等的后续观察的共同作者之一。“这是一个非常惊人的引力波的广义发现，基本上每一个波长都是一个波长，”他说。

Goodman表示，对天文社区的影响与他一生中的其他活动相比，这是1987年的超新星。对恒星爆炸的观察已经为无数的天文问题和理论提供了具体的解决方案。“人们一直在为超新星，[A]高耸的理论大厦建立这个模型，观测到的基础是有点摇摇晃晃的，”古德曼说。“没有人能想到这些东西的更好模型，但是要看到它…，我不知道如何描述它，就像从上帝的电报一样，说出这些事件是什么。”

Goodman表示，由中子明星合并产生的“电磁烟花”收集的数据收集的数据具有类似的效果。“我们有各种各样的猜测…，但现在我们有这些引力波。这与我们预期的两个紧凑块肿块完全一样！“

“这是引力波检测的未来，这是一种已经开放的新天文学，”洞穴。“这是宇宙中预期的新窗口，这些窗户已经预期了几十年，这是成千上万的科学家，技术人员的野心，实际上已经完成了许多人认为他们的野心的惊人。”

出版物：B. P. Abbott等，“二元中子星级合并的多信使观察”，天体物理学杂志，2017年; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AA91C9