科學(xué)家可以利用引力波--空間和時(shí)間結(jié)構(gòu)中的漣漪--來觀察雙中子星系統(tǒng)的合并情況。通過研究中子星群，科學(xué)家可以更多地了解它們是如何形成和演變的。到目前為止，只有兩個雙中子星系統(tǒng)被引力波探測器探測到；然而，許多雙中子星已經(jīng)在射電天文學(xué)中被觀測到。
在引力波信號中觀察到的雙中子星之一，稱為GW190425，其質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過射電天文學(xué)中觀察到的典型銀河系星群的質(zhì)量，其綜合質(zhì)量是我們太陽的3.4倍。這就提出了一個問題：為什么在射電天文學(xué)中缺乏這種大質(zhì)量的雙中子星？為了找到答案，來自蒙納士大學(xué)的OzGrav博士生Shanika Galaudage研究了如何結(jié)合射電和引力波觀測。
雙中子星的誕生、中期和死亡
射電和引力波天文學(xué)使科學(xué)家能夠研究雙中子星在其演化的不同階段。無線電觀測探測雙中子星的生命，而引力波則研究它們生命的最后時(shí)刻。為了更好地了解這些系統(tǒng)，從形成到合并，科學(xué)家需要研究無線電和引力波群體之間的聯(lián)系：它們的出生群體。
Shanika和她的團(tuán)隊(duì)利用無線電和引力波觀測確定了雙中子星的出生質(zhì)量分布。“這兩個種群都是從這些系統(tǒng)的出生種群演化而來的，因此，如果我們在考慮今天看到的射電和引力波種群時(shí)回顧過去，我們應(yīng)該能夠提取出生分布，”Shanika Galaudage說。
關(guān)鍵是要了解雙中子星的延遲時(shí)間分布：這些系統(tǒng)的形成和合并之間的時(shí)間。研究人員假設(shè)，較重的雙中子星系統(tǒng)可能是快速合并系統(tǒng)，這意味著它們的合并速度太快，在無線電觀測中看不到，只能在引力波中看到。
GW190425和快速合并通道
該研究發(fā)現(xiàn)對快速合并通道的支持是溫和的，表明重雙中子星系統(tǒng)可能不需要快速合并的情況來解釋射電群中缺乏觀察的問題。“我們發(fā)現(xiàn)，與更廣泛的雙中子星群體相比，GW190425不是一個異類，”研究報(bào)告的共同作者、來自蒙納士大學(xué)的Christian Adamcewicz,說?！耙虼?，這些系統(tǒng)可能是罕見的，但它們不一定表明有一個單獨(dú)的快速合并的群體?！?/p>
在未來的引力波探測中，研究人員可以期待觀察到更多的雙中子星合并?！叭绻磥淼奶綔y顯示出無線電和引力波群體之間存在更強(qiáng)烈的差異，那么我們的模型就為這種大質(zhì)量的雙中子星在無線電群體中不常見提供了自然的解釋，”研究共同作者、斯威本科技大學(xué)OzGrav博士后研究員Simon Stevenson博士補(bǔ)充說。
