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NASA 用引力波揭開銀河系的神秘面紗,你聽到了嗎?

作者:未來科技探秘

我們的銀河系是一個由數百億顆恒星、行星、塵埃和氣體組成的旋轉盤狀結構,它是我們在宇宙中的家園。但是,我們對銀河系的了解還很有限,因為我們隻能用電磁波,如可見光、紅外線、X射線等來觀測它。電磁波雖然可以反映出銀河系的形态、結構、化學和動力學等特征,但也有一些局限性,比如受到塵埃的遮擋、信号的衰減、背景的幹擾等。是以,我們需要一種新的方式來探索銀河系,那就是引力波。

NASA 用引力波揭開銀河系的神秘面紗,你聽到了嗎?

引力波是由于時空的彎曲而産生的微弱的波動,它可以攜帶着一些電磁波無法觸及的資訊,比如品質、自旋、軌道等。引力波可以由一些極端的天體事件産生,比如黑洞或中子星的合并、恒星的爆發、脈沖星的旋轉等。這些事件往往涉及到一些緻密的天體,如白矮星、中子星或黑洞,它們在銀河系中也很常見,但很難被發現和研究。如果我們能夠用引力波來觀測這些天體,我們就能揭開它們的奧秘,同時也能更好地了解銀河系的演化和結構。

為了實作這個目标,NASA 正在與歐洲航天局(ESA)合作開發一個太空引力波探測器,名為雷射幹涉儀太空天線(LISA)。LISA 預計将在2030年代發射,它由三顆衛星組成,以等邊三角形的形式沿着地球軌道運作,每邊長約250萬公裡。LISA 通過在衛星之間傳輸雷射信号來探測引力波對時空造成的微小擾動。LISA 的靈敏度範圍是毫赫茲級别,這意味着它可以探測到一些低頻而強烈的引力波信号,比如來自銀河系内部的超緊湊雙星系統。

NASA 用引力波揭開銀河系的神秘面紗,你聽到了嗎?

超緊湊雙星系統是指由兩個緻密天體組成的雙星系統,它們以極快的速度圍繞彼此旋轉,并不斷地發射引力波。超緊湊雙星系統可以包括白矮星-白矮星、白矮星-中子星、白矮星-黑洞、中子星-中子星、中子星-黑洞或黑洞-黑洞等組合。這些系統在銀河系中非常普遍,預計有數以萬計個。但是由于它們通常很暗淡或被塵埃遮擋,隻有少數幾個被電磁波探測到。LISA 将能夠在引力波中發現和研究這些系統,并揭示它們的品質、自旋、軌道和演化等資訊。

為了展示LISA 的潛力,NASA 的一些科學家利用模拟資料制作了一幅全天圖,顯示了銀河系中超緊湊雙星系統的引力波分布。這幅圖像類似于用特定類型的光來觀測天空的全景圖,但是用的是引力波而不是電磁波。這幅圖像顯示了超緊湊雙星系統主要集中在銀河系的盤面上,并且有不同的頻率和強度。LISA 将能夠根據這些特征來區分和定位這些系統,并與其他波段的觀測進行對比和結合,進而實作多信使天文學的目标。

NASA 用引力波揭開銀河系的神秘面紗,你聽到了嗎?

通過引力波模拟我們的銀河系,NASA 展示了它的宇宙願景,那就是用一種全新的方式來探索我們的家園,揭開它的秘密和美麗。LISA 将為我們打開一個新的視窗,讓我們能夠聽到銀河系的聲音,感受它的脈動

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