中子星是目前科学家观测到的宇宙中密度最大的天体，就像把整座城市大小的物质压缩到一个原子核这么大的空间内，还有其他的说法是，相当于将近两倍太阳质量的物质塞进一座城市大小的空间内。

不管哪种比方，都可以理解中子星的密度真是超乎想像，非常大。这样的物体究竟有什么样的特性，科学家还不知道。在地球的任何实验室环境中，科学家都造不出这样的物体。

科学家说，通过测量中子星的各种特性，有助于了解亚原子层面的物理定律。主要研究者卡帕诺（Collin Capano）说，发现两颗中子星的合并事件对科学家来说就像发现“金矿”一样，可以获得大量有意义的信息。

这份近期发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）期刊上的研究，通过对天文事件GW170817“多信息渠道观测”，即引力波数据结合电磁频谱的观测，了解到这是两颗中子星的合并，并探索到中子星的一些简单特性，比如半径大小和质量。

“太令人震惊了，GW170817是两座城市般大小的天体在1.2亿年前相撞而成，那时恐龙还在地球上行走。”卡帕诺说。

“我们发现最典型的中子星，大约是有1.4倍太阳的质量，半径约为11公里。”合作研究者克里希南（Badri Krishnan）说，“我们得到的结果认为一颗典型的中子星的半径范围在10.4～11.9公里之间。这个范围比以前的结果缩小了两倍。”
多信息渠道观测并非易事

研究者称，这份研究的意义不仅在于提升了中子星半径的测量的准确度，还了解了中子星与中子星、黑洞与黑洞，以及中子星与黑洞合并事件的一些观测特性。

这份研究发现，对于两颗中子星合并的情形，比如GW170817的情形，未来仅使用位于美国的LIGO 和意大利的Virgo引力波探测器很容易就可以分辨出这是两颗中子星合并、还是两个黑洞的合并。不过目前，电磁频谱的数据也起了重要作用。

然而对于中子星和黑洞的合并，光靠引力波观测，就难以将其与两个黑洞合并的事件区分开来。这还需要结合电磁频谱数据，或是合并之后的引力波的数据，才能将两者区分。

这份研究还发现，对于中子星和黑洞的合并事件，其实并不容易实现“多信息渠道观测”。因为几乎所有的这种合并事件中，中子星直接被黑洞吞噬，无法进行电磁频谱观测。只有在黑洞非常小，或是黑洞处于高速旋转状态的情况下，中子星才会先被黑洞撕裂后再被吞噬，只有在这种情况下，才能进行电磁频谱观测。

研究者预计未来十年，现有引力波探测仪的敏感度将更高，结合更好的多渠道观测技术，将能探测到更多中子星的合并事件。每一个合并事件都是一个“金矿”，为科学家提供中子星和核物理的大量新信息。◇


大纪元 / 原文网址：https://www.epochtimes.com/gb/20/3/16/n11944161.htm