人类探测到两大黑洞碰撞形成超大黑洞
黑洞变得越来越陌生,甚至对于研究外太空行星和其他物体的科学家来说也不例外 。
最近,天文学家报告称,发现了两个黑洞剧烈碰撞的信号 。很久以前发生的这起事件创造了一个新的黑洞,其大小是科学家们从未见过的 。
加州理工学院的物理学家艾伦·韦恩斯坦(Alan Weinstein)是研究这一发现的小组成员 。他指出,这一发现是“宇宙大爆炸”以来人类观测到的“最大爆炸” 。
“宇宙大爆炸”是许多天文学家用来解释宇宙起源的一个术语 。
黑洞是空间中紧凑的形态 。由于过于密集,连光都无处可逃 。直到最近,天文学家才观察到两个普通大小的黑洞 。
较“小”的黑洞被称为恒星黑洞 。这类黑洞是恒星解体时形成的,体积约等于一个小型城市 。
还有超大质量的黑洞 。这类黑洞的质量是太阳的数百万倍,甚至数十亿倍 。
天文学家的计算表明,这两种尺寸之间不可能存在中间值 。因为在解体前变得太大的恒星通常会自我毁灭而不会留下黑洞 。
尼尔森·克里斯滕森(Nelson Christensen)是法国国家科学研究中心的研究主任 。他表示,科学家们认为,恒星解体不会产生比太阳质量大70倍的恒星黑洞 。
然后,在2019年5月,两个传感器接收到两个恒星黑洞相撞产生的能量发出的信号 。其中一个是太阳质量的66倍 。另一个是太阳质量的85倍 。
结果就是首次发现了质量是太阳142倍的中级黑洞 。中级表示其处于发展的过程中 。
两个黑洞碰撞时损失了大量能量 。这些能量变成引力波——太空中以光速传播的涟漪 。
去年,美国和欧洲的物理学家利用“激光干涉引力波天文台”(LIGO)和Virgo天文台探测器捕捉到了这一引力波 。在研究该信号并对其结果进行反复检验后,科学家们本周在《物理评论快报》和《天体物理学杂志快报》上发表了研究结果 。
由于探测器接收到的引力波是声波信号,因此科学家们真实地听到了碰撞声 。整个碰撞过程发出的信号只持续了十分之一秒 。
韦恩斯坦表示:“听起来像是‘砰’的一声 。不像是扬声器发出的声音 。”
这次撞击发生在约70亿年前,当时宇宙的年龄只有现在的一半 。之所以现在才被发现,是因为碰撞发生的距离太遥远了 。
人类以前也观测到黑洞碰撞,但那些黑洞体积更小 。即使碰撞后,它们的体积也没有超过正常恒星黑洞的大小 。
克里斯滕森表示,科学家仍然不知道星系中心的超大质量黑洞是如何形成的,但这一新发现或许能提供一些线索 。
约翰·罗塞尔为您播报 。
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