Search for continuous gravitational waves from the pulsar J0435+3233
利用 LIGO O4a 数据，研究人员针对独特的毫秒脉冲星 J0435+3233 进行了连续引力波搜索，结果虽未探测到信号，但建立了一个比自转减慢极限高出约 14 倍的严格引力波振幅上限，并将该波源的椭圆率限制在具有物理意义的低至 的范围内。
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想象一下，宇宙是一片浩瀚而寂静的海洋。在人类的大部分历史上，我们只能看到海面上拍打的浪花——即来自恒星和星系的光。但在2015年，我们终于学会了倾听水流本身的涟漪。这些涟漪是引力波，是由宇宙中最剧烈的事件（如黑洞碰撞）引起的时空结构的无形扭曲。虽然我们已经捕捉到了这些来自“撞击巨兽”的“海啸”，但我们还在寻找一种更安静、更持久的声音：一种连续的嗡鸣声。这种嗡鸣声来自中子星——那些大小如城市般的死星残骸，它们每秒钟旋转数百次。如果一颗旋转的中子星表面有一个微小的凸起，就像一座微型山脉，那么它在旋转时就会发生摆动，发出一种持续的、单色的引力波音调。寻找这种音调，就像是在聆听来自一座宇宙灯塔的单一、纯净的音符，它将向我们揭示这些恒星内部奇异、超高密度物质的秘密。
这篇论文讲述的是一场针对那特定音符的搜寻，而那是一个非常特殊的灯塔：一颗名为 J0435+3233 的脉冲星。这颗恒星有点异类。它旋转得极其快（每秒超过300次），更重要的是，它减速的速度对于其年龄而言高得惊人。这就好像一个旋转的陀螺失去速度的速度如此之快，以至于它似乎在对抗某种无形的刹车。这项研究背后的科学家们在想：这种减速是否是由发射引力波引起的？如果是这样，这种“嗡鸣声”应该大到足以被我们的探测器听到。
该团队利用了 LIGO 探测器的数据，这些探测器本质上是聆听宇宙的巨大、超灵敏的“耳朵”，来搜寻这一信号。他们通过三种方式进行了监听：监听由旋转凸起预期的精确音高；为了防备恒星可能存在的轻微摆动，扫描了一个稍宽的音高范围；以及监听一种可能产生嗡鸣声的特定内部波（称为 r-mode）。
结果如何？一片寂静。探测器没有听到那声嗡鸣。然而，这种寂静实际上是科学界的一次重大胜利。由于这颗恒星减速如此之快，科学家们计算了如果这种减速完全由引力波引起，那么引力波的“嗡鸣声”会有多大。他们的搜寻极其灵敏，如果信号存在，他们本可以听到。既然没有听到，他们就可以自信地断定，这种嗡鸣声比一个特定的阈值要小：振幅为 。
这一发现意义重大，因为它为这颗恒星可能拥有的“山脉”设定了一个严格的限制。这颗恒星的“刹车”现象如此极端，以至于如果它是由于引力波引起的，那么这颗恒星就需要拥有一个巨大的山脉，大到在物理上是不可能由恒星的地壳支撑住的。通过证明如果假设减速是内在因素，那么嗡鸣声太小以至于不足以成为减速的原因，这篇论文告诉我们，要么这颗恒星是因为其他原因在减速，要么我们看到的减速受到了其他因素的影响。作者指出，如果这颗恒星实际上是一个三体系统的一部分，一个隐藏的第三伴星可能会拉扯它，产生一种模拟快速减速的“运动学”效应。如果是这种情况，真实的内在减速可能要慢得多，而引力波信号也会比我们目前的极限还要微弱。此外，这项研究创下了关于中子星上“山脉”能有多小的记录。他们计算出，这颗恒星上的任何凸起必须小于 （仅为恒星尺寸的一极小部分）。这是第一次有搜索能够敏感到足以排除处于物理上有趣范围内的山脉，从而推动了我们对中子星地壳强度的理解。简而言之，这颗恒星没有歌唱，但通过如此细致的聆听，我们准确地得知了它必须有多安静。
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