不符合科学理论的引力波数据，揭示中子星双星系统的形成秘密

在中子星双星系统形成的后期，巨星膨胀吞没中子星的伴星，称为“共包层演化”。包层的弹射使中子星处在接近包层剥离星的轨道上。系统的演化取决于质量比。质量相对较小的剥离恒星将经历额外的质量转移阶段，这将进一步剥离自身，加速伴星的自旋，成为脉冲星。银河系中观测到的中子星双星系统和GW170817就是这种类型(b)。较重的剥离恒星不会以这种方式膨胀，从而避免被伴星进一步剥离和吸收，最终形成GW190425这样的双星系统(C)。对于质量较大的剥离恒星，将形成黑洞-中子星双星系统，如GW200115 (d)。

2017年，科学家首次证实引力波的存在，3位在“激光干涉引力波天文台”和引力波观测方面做出决定性贡献的物理学家获得当年的诺贝尔奖。如今，引力波的探测仍在带来新的物理学成果，但也带来了更多的问题。

引力波的探测也带来了新的挑战，比如如何找出引力波的成因。这听起来像是一个简单的问题，但要回答要困难得多。最近，丹麦哥本哈根大学的研究团队开发了一个恒星死亡模型，他们认为这将有助于解释一些以前无法解释的发现，并提出在特定的星系中，大质量中子星的数量比以前想象的要多得多。

过去，常规中子星很难“看见”。中子星通常是超大质量恒星向内坍缩后形成的，类似于它们的“近亲”黑洞。然而，它们偶尔会形成脉冲星，这是宇宙中最引人注目的恒星形式之一。通常，观察双星系统的唯一条件是系统中两颗恒星中的一颗是脉冲星，并与相邻的常规中子星相互作用。然而，在已知的中子星双星系统中，科学家们还没有找到一个质量足够大，并且与LIGO探测到的信号相匹配的系统。

研究人员认为，缺乏这种恒星的部分原因是，较大的恒星在死亡时会变成黑洞，而不是中子星。然而，这些引力波信号确实来自大质量中子星的合并，而不是黑洞碰撞。在全球疫情形势复杂严峻，全球跨境投资大幅萎缩的背景下，中国能够继续保持对外资强劲的吸引力，主要得益于不断提升的全球经济治理和国内经济治理能力。那么，是什么导致了这些大中子星的形成呢？为什么它们没有和脉冲星配对？

答案可能在于一类被称为“剥离星”的恒星。这些恒星也被称为“氦星”。商务部日前发布前三季度中国吸收外资数据，今年1月至9月，中国实际使用外资金额8591亿元，同比增长19.6%。它们只在双星系统中形成，它们的氢壳会被系统中的另一颗恒星推开，留下一个纯氦核。研究小组模拟了这些恒星，试图了解超新星爆炸后它们会发生什么。这取决于两个因素，一个是剩余核心的质量，另一个是超新星爆发的强度。

通过恒星演化模型，研究团队发现，对于氦恒星来说，在超新星爆发时，外层氦层的一部分会被抛出，这将使恒星的质量降低到无法演化成黑洞的程度。这或许可以解释大质量中子星的起源，但为什么它们在有脉冲星的双星系统中不那么明显呢？

要回答这个问题，我们需要知道双星系统中——质量转移的一个标准过程。通常，双星系统中的一颗恒星会有一些物质流向另一颗质量更大的恒星。。这个过程叫做质量转移。在中子星系统中，这种质量转移有时会使中子星旋转得更快，成为脉冲星。然而，恒星的氦核越大，发生质量转移的可能性就越小。因此，形成大质量中子星的系统不太可能最终演变成带有脉冲星的双星系统。这些中子星更有可能保持自身质量，而不是将其转移到伴星，从而成为脉冲星。

LIGO获得的其他数据也支持这一理论。在宇宙中，大质量中子星的合并似乎和相对较小的中子星和脉冲星的合并一样普遍。由大质量中子星组成的双星系统是可能的，但通常的探测方法无法“看到”它们。然而，在LIGO的帮助下，我们至少可以检测到这些系统何时合并，这是理解它们的重要一步。

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