极端质量比例旋

✍ dations ◷ 2025-04-02 10:28:59 #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

  • CPR心肺复苏术(英语:Cardiopulmonary Resuscitation,CPR)是一种救助心搏骤停病患的急救措施,通过人工保持脑功能直到自然呼吸和血液循环恢复。心肺复苏术并非单一的技术,它包含了一系
  • 甘草甘草(学名:Glycyrrhiza uralensis,英语:Licorice),又名乌拉尔甘草、生草、生甘草、粉草、粉甘草、灸草、国老、甜草根,是多年生草本植物,属豆科。甘草是多年生草本植物,高30~70厘米,茎
  • 刘得金刘得金(1962年-),中华民国陆军中将、本省人,台湾省新竹县芎林乡文林村(旧称纸寮窝)客家人,现任陆军第二副司令,于2012年7月1日接任第28任中华民国陆军军官学校少将校长,是陆军官校第一
  • 阿波罗16号阿波罗16号(Apollo 16)是阿波罗计划中的第十次载人航天任务,也是人类历史上第五次成功登月的任务。子卫星(PFS-2)是一个长78 厘米,横截面宽36 厘米,重36.3公斤的六角形柱体,在服务舱
  • 生殖隔离生殖隔离,又称生殖屏障,在生物学上通常指由于生殖方面的原因,即使地缘关系相近,但物种不同的类群之间不能互相交配,或不易交配成功的隔离机制。一般来讲生殖隔离用以定义物种,不具
  • 杜乔林《松江邦彦画像》之杜乔林像杜乔林(?-?),字君迁,号梅梁,直隶华亭(今上海市松江区)人,明朝政治人物,进士出身。父杜若芳,以儒行著称。万历四十四年(1616年)登丙辰科进士,除刑部主事,出官浙江湖
  • 巴特奥其尔·阿勒坦格尔勒巴特奥其尔·阿勒坦格尔勒(蒙古语:Бат-Очирын Алтанжаргал, 1934年-)蒙古族,蒙古乌兰巴托市人,蒙古人民共和国政治人物。1934年,阿勒坦格尔勒生于乌兰巴托市。
  • 坚石蛤属坚石蛤属(学名:)是帘蛤目尖峰蛤科之下的一个属。截至2019 年1月24日 (2019 -01-24),WoRMS纪录本属有物种6个:
  • 电涌保护器电涌保护器(Surge protection Devic)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置。突波保护器的作用是把串入电力、信号传输线的暂态过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内
  • 德拉甘·可可托维奇德拉甘·可可托维奇(Dragan Kokotović,1953年3月1日-)是已退役的塞尔维亚足球运动员和现役教练。作为主教练,可可托维奇常年在希腊甲级和乙级联赛执教。2001年,他作为上海申花塞