白矮星是宇宙中非常致密的天体。体积和地球差不多的白矮星,质量可和太阳相当。白矮星的状态方程,虽然有比较成熟的理论,不过在天文观测上还远远不足以区分和确认这些不同的理论模型给出的状态方程。最近,中国科学院上海天文台研究员韩文标(青促会会员)最近以第一作者发表在天文学顶级期刊天体物理杂志(The Astrophysical Journal)上的论文上,提出了用引力波可以精确地测量白矮星质量半径关系,进而确定白矮星状态方程的一种新方法。 在该论文中,“白矮星—中等质量黑洞”构成的极端质量比旋进系统会发出低频的引力波信号。白矮星在这种情况下会被黑洞潮汐瓦解,而潮汐瓦解发生的位置(潮汐半径)完全取决于黑洞的质量、白矮星的质量和半径。而该潮汐半径可以通过该系统辐射的引力波,由空间引力波探测器(欧空局的LISA、中国的太极和天琴等)精确测量。进而,通过引力波就可以精确测得白矮星的质量半径关系。 不仅如此,引力波对白矮星的质量半径关系、以及波源位置的精确测量,可以精确预言其潮汐撕裂的时间和方位。从而给电磁对映体的协同观测给出很好的指导。最终,这种多信使天文观测,将完全确定白矮星的成分和物理性质。这项研究对我国正在开展的空间引力波探测计划,特别是中国科学院主导太极计划的科学目标深化,有很重要的参考价值。韩文标(青促会会员)研究员也是太极科学联盟成员。
|