研究人员参与了为合并模型添加新细节的研究

在已知宇宙中最强大的事件之一:两个中子星合并的过程中,科学家在模拟复杂的物理性质纠缠方面变得越来越好。

中子星是爆炸成超新星的大恒星的快速旋转超密集外壳。它们的跨度约为12英里,一个茶匙的中子星物质重达1,125座金门大桥或2,735座帝国大厦。

2017年8月17日,科学家观察到引力波的特征(时空结构中的波纹)以及相关的爆炸爆发(称为千伏新星),这最好通过两个中子星的合并来解释。再次在2019年4月25日,另一起可能完全基于引力波测量的中子星合并事件。

尽管这些事件可以帮助比较和验证研究人员开发的物理模型,以了解这些合并中的工作,但研究人员仍必须从头开始,以便将正确的物理方法构建到这些模型中。

在《皇家天文学会月刊》上发表的一项研究中,由西北大学的科学家领导的一个团队模拟了物质圆盘的形成,巨大的喷射物质爆发以及围绕剩余物体的高能喷射的启动-合并之后,要么是更大的中子星,要么是黑洞。

该团队的成员包括能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室),加州大学伯克利分校,艾伯塔大学和新罕布什尔大学的研究人员。

为了使该模型比以前的工作更加现实,该团队构建了三个独立的仿真,分别针对合并后的强大磁场测试了不同的几何形状。

研究人员参与了为合并模型添加新细节的研究

两个合并的中子星的艺术家插图。起伏的时空网格代表从碰撞中传播出来的引力波,而窄光束显示的是在引力波之后几秒钟内发射出的伽马射线爆发。还描绘了从合并恒星中喷出的漩涡状物质云。云层发出可见光和其他波长的光。图片来源:NSF / LIGO /索诺玛州立大学/ A。西蒙内

“我们从一组物理原理开始,进行了以前没有人在此级别上做过的计算,然后问:“我们是合理地接近观察值还是我们遗漏了重要的东西?” RodrigoFernández说,最新研究的合著者,艾伯塔大学的研究员。

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