雙星可分辨引力波信號(hào)源達(dá)6000個(gè)

愛因斯坦預(yù)言引力波存在以來，人類一直在苦苦探尋。來自中國科學(xué)院云南天文臺(tái)等單位的研究人員，通過分析銀河系內(nèi)含有極低質(zhì)量氦核白矮星(ELM WD)的雙白矮星產(chǎn)生的引力波信號(hào)和前景噪音，發(fā)現(xiàn)這類雙星可以被未來空間引力波探測器(如LISA)分辨的引力波源可達(dá)6000個(gè)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。

白矮星被認(rèn)為是中、低質(zhì)量恒星演化階段的最終產(chǎn)物，銀河系內(nèi)97%的恒星都屬于這一類。當(dāng)太陽這類恒星在燃料耗盡時(shí)，最終只會(huì)留下核心部分，成為白矮星。ELM WD質(zhì)量通常小于0.3個(gè)太陽質(zhì)量。相比于更大質(zhì)量的白矮星（如碳氧白矮星），ELM WD擁有更厚的富氫包層。這個(gè)性質(zhì)使得ELM WD可以在高光度態(tài)停留更長的時(shí)間，更易于被傳統(tǒng)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測到。

最近ELM巡天觀測中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一批含有ELM WD的雙白矮星。這類雙星的軌道周期都非常短，其中部分樣本是未來空間引力波探測器在毫赫茲波段重要的探測目標(biāo)源?！昂芏鄻O短周期的含ELM WD的雙簡并星有望同時(shí)被光學(xué)望遠(yuǎn)鏡及引力波探測器探測到?！敝袊茖W(xué)院云南天文臺(tái)研究員陳雪飛說。

研究人員借助雙星星族合成方法，模擬得到了銀河系內(nèi)含有ELM WD的雙簡并星的分布，并分析了這些雙簡并星產(chǎn)生的引力波信號(hào)。他們發(fā)現(xiàn)，銀河系內(nèi)大約有6000個(gè)含ELM WD的雙簡并星可以被LISA分辨，其中大約2000個(gè)可探測到引力波頻率的變化（啁啾信號(hào)），100顆左右可被蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡觀測到。

陳雪飛表示，這項(xiàng)工作研究了銀河系內(nèi)一類普遍存在的雙白矮星產(chǎn)生的引力波信號(hào)和前景噪音, 可以作為空間引力波探測器研制階段科學(xué)上的參考。

LISA 可探測源空間位置分布