极端质量比例旋

✍ dations ◷ 2025-11-24 19:17:32 #广义相对论,引力波天文学

极端质量比例旋(英语:Extreme Mass Ratio Inspiral, EMRI)是致密天体向超大质量黑洞旋进而组成的天体系统,是一类低频引力波源。现在的对银河系和周围的河外星系的研究表明在绝大多数星系中心都有大质量或超大质量黑洞的存在,当有小质量的致密星体在运动过程中恰巧接近星系中心的超大质量黑洞时它有可能被黑洞的引力场俘获,结果就是致密星体在新的轨道上围绕着黑洞运动。理论上这种运动会释放出引力波,造成系统动能的逐渐损失,这就导致星体的轨道以相当缓慢的速率逐渐收缩,最终会使星体坠入黑洞中。EMRI在物理学和天文学上都有很重要的研究意义,因为它可以被抽象成一个质点的引力场对克尔度规的微扰模型,这是一个相当漂亮的验证广义相对论的实验场所,同时它也被认为是激光干涉空间天线(LISA)所能探测的最重要的引力波源之一。

EMRI中心的大质量或超大质量黑洞的质量范围在105到1010倍太阳质量之间,而围绕它公转的致密星体可以是白矮星(约0.8倍太阳质量)、中子星(约1.4倍太阳质量)、恒星质量黑洞(约10倍太阳质量)和中等质量黑洞(约100倍太阳质量),而主序星和巨星由于结构不够致密,一般认为在接近中心黑洞时黑洞的潮汐力会对恒星表面物质产生吸积,从而激发出类星体现象。理论上,EMRI中心的大质量星体也可以是玻色星体(boson star),这时辐射的引力波形可能会和超大质量黑洞情形下的波形有所区别。

EMRI一般形成于星系中心超大质量黑洞对附近运动的致密星体的大角度散射,这些星体足够接近黑洞时有可能会被其引力场束缚住,从而形成围绕黑洞运动的高度偏心轨道。这也是一种类似于双星系统的旋近态(inspiral),伴随轨道运动的引力辐射使得系统的动能和角动量逐渐地减少,因而轨道逐渐收缩,引力辐射的频率逐渐升高,这是相当于双星系统旋近时发出的啁啾(chirp)信号。由于EMRI的两颗恒星质量相差悬殊,系统的啁啾质量相对较小,造成EMRI的旋近比一般的双星更为缓慢。从观测的角度来说,这意味着LISA可以用长达数年的时间观测到同一种波形。不过,理论表明当致密星体运动到轨道的远星点(periastron)时星体还会发出突发的引力辐射。在最初的很多个轨道周期内这些位于远星点的突发辐射在时间间隔上相距很远,因此可以认为是完全不相关的信号,这意味着这种突发信号无法被探测到。

相关

  • 手写体手写体又称书写体,港澳粤语称为潦草,是每个人用手书写的字体,用意在于加快书写的速度,而对少数笔画的简写或连写。每个人的手写体因人而异。手写体包括:用刻字的篆书、毛笔书写的
  • Lambda Phi Epsilon(ΛΦΕ)Lambda Phi Epsilon(或称ΛΦΕ、LPhiE、LFE、Lambdas、人中王)是个国际性、以社交为主的亚裔兄弟会。该会被多数希腊组织及联盟承认。其主要活动据点在美国及加拿大。Lambda
  • 天朝中国中心主义(英语:Sinocentrism),是认为“中国”(包括古代地理概念上的中国以及当今现代国家概念上的中国)是世界的文明中心的一种概念,是中国古代的一种世界观。古代汉文化圈亦以
  • 罗切斯特地铁罗切斯特地铁(英语:Rochester Subway),简称RSB,或称罗切斯特工业快速轨道交通,是从1927年到1956年在美国纽约州罗切斯特运营的一条地铁线路。从流传到今日的照片观察,该系统实际上
  • 安东尼奥·加仑伽安东尼奥·卡尔洛·拿破伦·加仑伽(意大利语:Antonio Carlo Napoleone Gallenga,1810年11月4日-1895年12月16日)是意大利记者、作家、老师。
  • 威廉王子 (黑森-菲利普斯塔尔-巴赫菲尔德)威廉·弗里德里希·恩斯特·冯·黑森-菲利普斯塔尔-巴赫菲尔德(Wilhelm Friedrich Ernst von Hesse-Philippsthal-Barchfeld,1831年10月3日-1890年1月17日),出生于施泰因富尔特。
  • 村冈兼造村冈兼造(1931年8月27日-2019年12月25日),日本政治家,日本自由民主党成员,曾任邮政大臣、运输大臣、自民党总务会长和桥本龙太郎内阁官房长官。竹下内阁 (模板)(1989年6月3日—1989年
  • 萨伏依的玛丽亚·特丽莎公主萨伏依的玛丽亚·特丽莎,阿图瓦伯爵夫人(法语:Marie-Thérèse de Savoie, comtesse d’Artois,1756年1月31日-1805年6月2日),是意大利萨伏依公国公主,萨丁尼亚国王维托里奥·阿梅迪
  • 刘用霖刘用霖(1778年9月28日-1836年11月19日,乾隆四十三年八月初八日-道光十六年十月十一日),字孟赉,一字雨田,号春浦。江苏省常州府武进县(今属常州市)人,清朝官员。监生出身。报捐光禄寺署
  • 1924年冬季奥林匹克运动会拉脱维亚代表团1924年冬季奥林匹克运动会拉脱维亚代表团参加了在法国的霞慕尼举办的1924年冬奥会。奥地利 · 比利时 · 加拿大 · 捷克斯洛伐克 · 芬兰 · 法国 · 英国 · 匈牙