香槟，病了。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的物理学教授尼古拉斯·尤尼斯指出，深入理解中子星的内部机制将有助于我们更全面地认识宇宙的运作，并推动未来技术的发展。尤尼斯领导的新研究详细探讨了双中子星系统中耗散潮汐力的新见解将如何影响我们对宇宙的理解。

“中子星是恒星坍缩后的核心，是宇宙中密度最高的稳定物质，其密度和冷却程度远超粒子对撞机所能达到的条件，”尤尼斯表示，他也是伊利诺伊州宇宙高级研究中心的创始主任。“中子星的存在揭示了一些与天体物理学、引力物理学和核物理学相关的隐性特性，这些特性在我们宇宙的内部运作中扮演着至关重要的角色。”

然而，随着引力波的发现，许多之前无法观察的特性变得可见。

“中子星的特性会在它们发射的引力波上留下痕迹。这些波通过太空传播数百万光年，最终到达地球上的探测器，例如先进的欧洲激光干涉仪引力波天文台和处女座合作项目，”尤尼斯说。“通过探测和分析引力波，我们可以推断中子星的特性，了解它们的内部组成以及在极端环境下的物理行为。”

作为一名引力物理学家，尤尼斯对如何确定引力波中编码的潮汐力信息非常感兴趣，这些潮汐力会扭曲中子星的形状并影响它们的轨道运动。这些信息还可以帮助物理学家更深入地了解恒星的动态物质特性，例如内摩擦或粘度，“这可能会让我们更好地理解导致能量在系统内外转移的非平衡物理过程，”尤尼斯说。

利用GW170817引力波事件的数据，Yunes与伊利诺伊州的研究人员Justin Ripley、Abhishek Hegade和Rohit Chandramouli合作，采用计算机模拟、模型分析和复杂的数据处理算法，验证了双中子星系统中的非平衡潮汐力可以通过引力波进行探测。尽管GW170817事件的信号不够强，无法直接测量粘度，但尤尼斯的团队首次观察到了中子星内部的粘度程度。

这项研究成果已发表在《自然天文学》杂志上。

尤尼斯表示：“这是一个重要的进展，尤其对ICASU和美国大学而言。”他补充道：“在70年代、80年代和90年代，伊利诺伊州在许多核物理学的主要理论方面处于领先地位，特别是与中子星相关的理论。这一遗产可以通过ICASU和数十年来积累的核物理专业知识，继续利用来自先进的LIGO和Virgo探测器的数据。”

伊利诺伊大学研究生院的论文完成奖学金和国家科学基金会支持了这项研究。