到目前為止，我們只探測到源自雙星系統的引力波，即來自黑洞或中子星的合併。但是來自西北大學的研究人員有可能發現了一個新的非雙星引力波源：在垂死的大質量恆星周圍形成的碎片”繭”。

引力波是不可見的，但速度驚人的時空漣漪，由空間中一些最猛烈、能量最大的過程引起。引力波以光速傳播，擠壓和拉伸它們經過的任何東西。

美國的激光干涉儀引力波天文台（LIGO）是專門為探測引力波而設計的。像意大利的Virgo干涉儀和日本的神岡引力波探測器（KAGRA）一樣，LIGO允許科學家使用他們收集的信息來分析我們的宇宙。到目前為止，引力波是從雙星系統中觀察到的，即兩個天體–如黑洞或中子星–距離足夠近，它們的引力吸引導致它們相互繞行。

現在，伊利諾伊州西北大學的研究人員說，我們可以測量來自一個單一的非雙星源的引力波：垂死的大質量恆星周圍的碎片”繭”。

“截至目前，LIGO只探測到來自雙星系統的引力波，但有一天它將探測到第一個非雙星引力波源，”該研究的主要作者Ore Gottlieb說。”這種繭是我們應該首先尋找這種類型的來源的地方之一。”

一個核心坍縮超新星是一個經歷了引力坍縮的大質量恆星，處於生命的最後階段。它的坍縮與長時間的伽馬射線暴有關，它以高能射流的形式出現，當它們被擠出恆星時，會導致恆星物質形成一個沙漏狀的繭。

戈特利布說：”噴流從恆星內部深處開始，然後鑽出它的方式來逃脫，這就像你在牆上鑽一個洞。旋轉的鑽頭撞到牆上，碎片從牆上溢出。鑽頭給了這種物質能量。同樣地，噴氣機衝破了恆星，導致恆星的物質升溫並溢出。這些碎片形成了繭的熱層”。

研究人員使用模擬方法來模擬一顆大質量恆星的坍縮，從恆星坍縮成黑洞開始，直到射流逸出。他們首次證明，一個繭可以發出可探測的引力波。研究人員說，這比從伽馬射線暴或超新星中尋找引力波要好，後者發生的頻率LIGO可能無法探測到。

“超新星是相當球形和對稱的，所以球形爆炸不會改變恆星中的平衡質量分佈來發射引力波，”戈特利布說。”伽馬射線爆發持續幾十秒，所以頻率非常小–低於LIGO敏感的頻段。”

另一方面，繭是不對稱的，而且能量很高，研究人員說，這應該意味著LIGO會撿到它們。而且它們有可能提供額外的信息。

戈特利布說：”我們的研究是向社會發出的行動號召，將繭作為引力波的一個來源來看待。我們也知道繭會發出電磁輻射，所以它們可能是多信使事件。通過研究它們，我們可以更多地了解在恆星的最內部發生了什麼，噴射器的屬性以及它們在恆星爆炸中的普遍性。”

這項研究發表在《ArXiv》雜誌上。