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国家科学基金会基特峰国家天文台的2.1米望远镜使用一种新仪器进行观测，发现了迄今为止速度最快的食双星（白矮星）。这颗快速轨道运行的恒星公转周期只有6.91分钟，预计将成为未来天基引力波探测器LISA探测到的最强引力波源之一。像太阳这样的恒星在生命末期膨胀成一颗红巨星后，最终会演化成一颗致密的白矮星，这颗白矮星质量和太阳一样，被压缩到与地球相当大小的体积。 类似地，当食双星演化时，它们可以将其伴星吞没在红巨星阶段，并螺旋靠近，最终留下一颗接近的白矮星双星。具有非常紧密轨道的白矮星双星被认为是引力波辐射的强源。虽然预期这种系统会相对普遍，但事实证明这种系统难以捉摸，迄今只确定了少数几个。目前正在帕洛玛天文台和凯特峰国家天文台进行的一项新夜空研究正在改变这种情况。每天晚上，加州理工学院的Zwicky Transient Facility (ZTF)都会用帕洛玛天文台的1.22米望远镜扫描天空，寻找移动、闪烁或其他亮度变化的物体。 有希望的候选者将在基特峰2.1米望远镜上使用一种新的仪器，基特峰2.1米电子倍增演示仪(KPED)，来识别短周期食双星。电子倍增演示仪用于测量天体光源亮度变化的速度和灵敏度。这种方法导致了ZTF J1539+5027(或简称J1539)的发现，这是一颗白矮星，以目前已知的最短周期(仅6.91分钟)使双星黯然失色。这两颗恒星的轨道非常接近。加州理工学院研究生凯文·伯奇解释说：当较暗的恒星经过较亮恒星前时，它会挡住大部分光线，导致我们在ZTF数据中看到的7分钟闪烁模式。 引力波强源据预测，近轨道运行的白矮星会以更近、更快速度螺旋运动，因为系统会通过发射引力波而损失能量。J1539的轨道是如此紧密，以至于它的轨道周期预计在短短几年后就会明显缩短。Burdge团队通过将新结果与过去10年获得的档案数据进行比较，证实了广义相对论对缩小轨道的预测。J1539是一颗稀有的宝石，它是仅有的几个已知的引力波源之一，引力波是空间和时间的涟漪，将被未来欧洲太空任务LISA(激光干涉仪太空天线)探测到，预计将于2034年发射。 LISA将与美国国家科学基金会(National Science Foundation)的陆基LIGO(激光干涉仪引力波观测站)类似，后者在2015年首次直接探测到一对相互碰撞的黑洞的引力波，创造了历史。LISA将以较低的频率探测来自太空的引力波。J1539与LISA非常匹配，J1539的4.8 mHz引力波频率接近LISA的灵敏度峰值。 望远镜的发现还在继续基特峰天文台2.1米望远镜是在该地区建造的第二架大型望远镜，自1964年以来一直在持续运行。它的历史包括许多重要天体物理学发现，如类星体光谱中的莱曼-阿尔法森林，星系的第一个引力透镜，第一颗跳动的白矮星，以及对太阳等恒星双星频率的首次全面研究，最新结果延续了其历史悠久的记录。Kitt Peak国家天文台主任兼NOAO代理主任Lori Allen说：我们很高兴看到2.1米望远镜，现在已经有50多年的历史了，仍然是一个强大的发现平台。 美国国家科学基金会NOAO项目负责人克里斯·戴维斯说：这些美妙的观测进一步证明，在现代，尖端科学可以用2.1米等中等大小的望远镜进行。值得注意的是，J1539的发现只使用了预期来自ZTF的数据的一小部分。它是在ZTF团队最初对1000万颗恒星分析中发现的，而该项目最终将研究超过10亿颗恒星。国家科学基金会负责数学和物理科学的助理主任安妮·金尼说：ZTF天文学家在上线仅几个月后就发现了白矮星以创纪录的速度相互环绕，这一发现将极大地提高我们对这些系统的理解，这是一个尚未到来的惊喜。 博科园｜研究/来自：天文研究大学协会 参考期刊《自然》 DOI: 10.1038/s41586-019-1403-0 博科园｜科学、科技、科研、科普 |
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