巨行星身世之谜：如何才能躲过被摧毁的命运？
新研究发现，对巨行星来说，在哪里长大非常重要，最初的成长环境，也就是原行星盘越拥挤越混乱，它们向外迁移轨道的可能性越大。
大爆炸艺术概念图 宇宙膨胀是天文研究的一大焦点。天文学家将望远镜瞄准特定恒星和其它源头，测算它们与地球之间的距离以及远离地球的速率。这两个参数对估算哈勃常数至关重要。哈勃常数是一个用于形貌宇宙膨胀速率的计量单位。但迄今为止，绝大多数周详观察得出的哈勃常数始终存在很大差异，导致科学家无法得出宇宙详细膨胀速率的一个决定性谜底。科学家信赖确定膨胀率有助于展现宇宙的起源、运气以及是否会永远膨胀下去或者最终发生崩塌。 麻省理工学院和哈佛大学的科学家提出了一种更准确更自力的方式，来测算哈勃常数。详细地说，就是行使一种较为罕有的系统——黑洞-中子星双体系统释放的引力波。这是一个能量惊人的组合，由一个螺旋运动的黑洞和一颗中子星组成。它们相互围绕并最终对撞，放射出足以摇晃太空的引力波和异常耀眼的闪光。
黑洞吞噬中子星 在7月12日发表于《物理谈论快报》的一篇论文中，研究人员指出这种闪光有助于科学家估算黑洞-中子星双体系统的速率，或者说远离地球的速率。若是能够在地球上探测到该系统放射的引力波，科学家能够对它的距离举行一次自力正确测算。研究人员示意虽然黑洞-中子星双体系统极为罕有，但若是能够探测到这种系统，哪怕只有几个，也能对哈勃常数举行迄今为止最正确的测算，进而确定宇宙膨胀速率。 研究论文主执笔人、麻省理工学院物理学助理教授萨尔瓦特莱·维塔勒示意：“黑洞-中子星双体系统是一个异常复杂的系统，我们对它们知之甚少。若是能够观察到这样的系统，我们将对宇宙学研究做出伟大贡献，进一步加深对宇宙的认知。”值得一提的是，哈佛大学的陈信宇（音）是论文的合著者。
1990年，“发现”号航天飞机将哈勃望远镜送入太空 最近，科学家对哈勃常数举行了两次自力测算，一次是借助美国宇航局的哈勃太空望远镜，一次是行使欧洲航天局的普朗克卫星。哈勃望远镜的测算立基于造父变星（一种较为罕有的恒星）和超新星的观察数据。这两种天体都被科学家视为“尺度烛光”。它们的亮度转变具有可展望性，能够辅助科学家估算恒星的距离和速率。 普朗克卫星的测算立基于宇宙微波靠山颠簸的观察数据。宇宙微波靠山是大爆炸后残留的电磁辐射，那时的宇宙还处在婴儿时期。虽然两个探测器的观察都极为正确，但哈勃常数的估算效果却存在很大差异。维塔勒说：“在这种情形下，我们便要寄希望于LIGO（激光过问引力波天文台）。”
宇宙微波靠山 LIGO用于探测灾难性天文征象发生的引力波，也就是时空结构泛起的涟漪。维塔勒示意：“LIGO提供了一个异常直接且简朴的方式，可辅助测算引力波源头的距离。借助LIGO得出的观察效果是引力波源头距离的直接印记，无需举行其它剖析。” 2017年，科学家第一次有机遇行使一个引力波源头估算哈勃常数，那时LIGO和意大利的“处女座”引力波探测器首次发现一对相撞的中子星。此次碰撞合并释放出大量引力波，研究人员通过测算，确定该系统与地球之间的距离。此外，这一次的合并还放射出闪光。天文学家行使地面和太空望远镜对闪光举行观察，以确定该系统的速率。
激光过问引力波天文台（LIGO），用于探测引力波 通过这两种观察，科学家得出哈勃常数的一个新值。不外，这个估算值的不确定性到达14%，远高于借助哈勃和普朗克得出的数值。维塔勒示意云云高的不确定性主要归因于这样一个事实，
聆听130多亿年前宇宙大爆炸的“余音”，每个人都可以做到！
在我们普遍的印象中，太空中没有人能听到你的尖叫，因为太空里基本上是真空的，但果真如此吗？说在太空里听不到任何人的尖叫这种想法比较狭隘，因为地球上很多声音我们也听不到，要么音调太高，要么音调太低，还有，太空并不是完全空洞的。
即行使双中子星系统放射的引力波估算该系统与地球之间的距离。这是一个令人畏惧的挑战。 他说：“我们通过观察引力波的强度来测算距离，这意味着测算效果在很大程度上依赖数据质量。若是数据质量高，观察到的引力波强度大，进而得出一个更准确的距离。但这种方式只在一定程度上适用于双中子星系统。”
普朗克卫星 这是由于双中子星螺旋运动，相互围绕，形成一个旋转的能量盘并以一种不平衡的方式释放引力波。大部分引力波直接从能量盘的中央喷出，少量引力波从边缘逃逸。若是科学家探测到强烈的引力波信号，可能的注释有两个：探测到的引力波来自于一个距地球很近的双中子星系统的边缘，或者来自一个距地球很远的双中子星系统的中央。维塔勒说：“由于双中子星系统的这种特征，我们很难确定究竟是哪一种情形。”
超级计算机模拟图，黑洞合并释放引力波 2014年，在LIGO首次探测到引力波前，维塔勒和他的同事对一个由黑洞和中子星组成的双体系统举行观察。与双中子星系统相比，这个系统能够让科学家对距离举行更准确测算。黑洞旋转观察能够到达怎样的正确度？研究小组举行了剖析。黑洞围绕它们的轴旋转，方式与地球类似，但速率更快。 研究中，科学家对一系列存在黑洞的系统举行了模拟。包罗黑洞-中子星双体系统和双中子星系统。作为这项起劲的一个副产品，研究小组发现与双中子星系统相比，他们能够更准确测算黑洞-中子星双体系统与地球之间的距离。维塔勒指出这是由于围绕中子星的黑洞旋转，能够辅助科学家进一步确定引力波来自系统的哪个区域。
黑洞吸食伴星的气体 维塔勒说：“由于能够更准确测算距离，我以为黑洞-中子星双体系统是一个强有力的竞争者，可用于测算哈勃常数。2014年后，科学家行使LIGO得出了许多发现，还首次探测到引力波。对黑洞-中子星双体系统的研究则被抛在脑后。” 最近，维塔勒再次将眼光聚焦最初的观察。在这篇新论文中，他抛出了一个理论问题。他说：“宇宙中的黑洞-中子星双体系统数目远远不及双中子星系统。是否每一个黑洞-中子星双体系统都能让我得出更正确的距离，进而填补这种数目不足？”
银河系中央潜伏着一个超大质量黑洞 为了解答这个疑问，研究小组举行模拟，展望两种双体系统在宇宙中的泛起以及距离测算的正确度。凭据他们的计算效果，纵然双中子星系统的数目是黑洞-中子星双体系统的50倍，行使后者估算出的哈勃常数的正确度也与前者相当。更让科学家感应乐观的是，若是黑洞-中子星双体系统更为常见——但仍比双中子星系统罕有——所得出的哈勃常数的正确度可到达后者的4倍。
大爆炸后宇宙迅速膨胀，温度随之降低 维塔勒指出：“迄今为止，科学家一直将眼光聚焦双中子星系统，将其作为行使引力波测算哈勃常数的一种手段。我们的研究显示另一个引力波源头——黑洞-中子星双体系统——也是一个不错的选择。但直到现在，科学家仍未对这种系统举行仔细研究。” 他说：“LIGO将在2019年再次披挂上阵，获取新的观察数据。届时，这个探测器将拥有更高的灵敏度，能够观察到更为遥远的天体。我以为LIGO至少能发现一个黑洞-中子星双体系统，运气好的话，能够发现25个。这些发现有望在未来几年辅助我们消除哈勃常数测算效果的伟大差异。”
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