人類探測到兩大黑洞碰撞形成超大黑洞
黑洞變得越來越陌生,甚至對于研究外太空行星和其他物體的科學家來說也不例外 。
最近,天文學家報告稱,發現了兩個黑洞劇烈碰撞的信號 。很久以前發生的這起事件創造了一個新的黑洞,其大小是科學家們從未見過的 。
加州理工學院的物理學家艾倫·韋恩斯坦(Alan Weinstein)是研究這一發現的小組成員 。他指出,這一發現是“宇宙大爆炸”以來人類觀測到的“最大爆炸” 。
“宇宙大爆炸”是許多天文學家用來解釋宇宙起源的一個術語 。
黑洞是空間中緊湊的形態 。由于過于密集,連光都無處可逃 。直到最近,天文學家才觀察到兩個普通大小的黑洞 。
較“小”的黑洞被稱為恒星黑洞 。這類黑洞是恒星解體時形成的,體積約等于一個小型城市 。
還有超大質量的黑洞 。這類黑洞的質量是太陽的數百萬倍,甚至數十億倍 。
天文學家的計算表明,這兩種尺寸之間不可能存在中間值 。因為在解體前變得太大的恒星通常會自我毀滅而不會留下黑洞 。
尼爾森·克里斯滕森(Nelson Christensen)是法國國家科學研究中心的研究主任 。他表示,科學家們認為,恒星解體不會產生比太陽質量大70倍的恒星黑洞 。
然后,在2019年5月,兩個傳感器接收到兩個恒星黑洞相撞產生的能量發出的信號 。其中一個是太陽質量的66倍 。另一個是太陽質量的85倍 。
結果就是首次發現了質量是太陽142倍的中級黑洞 。中級表示其處于發展的過程中 。
兩個黑洞碰撞時損失了大量能量 。這些能量變成引力波——太空中以光速傳播的漣漪 。
去年,美國和歐洲的物理學家利用“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)和Virgo天文臺探測器捕捉到了這一引力波 。在研究該信號并對其結果進行反復檢驗后,科學家們本周在《物理評論快報》和《天體物理學雜志快報》上發表了研究結果 。
由于探測器接收到的引力波是聲波信號,因此科學家們真實地聽到了碰撞聲 。整個碰撞過程發出的信號只持續了十分之一秒 。
韋恩斯坦表示:“聽起來像是‘砰’的一聲 。不像是揚聲器發出的聲音 。”
這次撞擊發生在約70億年前,當時宇宙的年齡只有現在的一半 。之所以現在才被發現,是因為碰撞發生的距離太遙遠了 。
人類以前也觀測到黑洞碰撞,但那些黑洞體積更小 。即使碰撞后,它們的體積也沒有超過正常恒星黑洞的大小 。
克里斯滕森表示,科學家仍然不知道星系中心的超大質量黑洞是如何形成的,但這一新發現或許能提供一些線索 。
約翰·羅塞爾為您播報 。
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