黑洞像“吃豆人”一样吞噬中子星

据《天体物理学杂志快报》29 日发表的一篇最新研究论文,国际研究团队证实了 2020 年美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利的处女座引力波天文台(Virgo)探测到的两个引力波事件,确实来自黑洞—中子星并合的过程。这一发现记录了来自约 10 亿年前的宇宙中两个最极端、最神秘的物体的碰撞。

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如果把宇宙看作一个湖面,每个有质量的物体都是“宇宙湖面”中的“船”,当“船”移动或相撞时,即物质和能量发生剧烈运动和变化时,就会导致“湖面”产生“涟漪”,这个“涟漪”便是引力波。

论文合著者、澳大利亚国立大学物理学院教授苏珊·斯科特表示,中子星与黑洞的“死亡螺旋”碰撞发生在大约 10 亿年前,由于二者质量如此之大,所以直至今天,他们还能探测到碰撞在宇宙中产生的“涟漪”。

“每一次碰撞都不仅仅是两个巨大而致密的物体聚集在一起。黑洞吞噬了它的伴星中子星,这场面真的就像‘吃豆人’一样。”斯科特说。

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澳大利亚国立大学引力天体物理中心的约翰尼斯·艾希霍尔茨说,这两次探测最初是在 2020 年 1 月 5 日和 15 日进行的。当月,研究团队探测到 GW200105 和 GW200115(以探测日期命名)两个引力波事件,显示存在一种“混合型”新系统——每个对都由一颗中子星和一个黑洞组成。

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艾希霍尔茨称,虽然这种对黑洞吞噬中子星的探测非常罕见,但他们 10 天之内探测到了两次。其中一次(GW200105)是一个质量是太阳 9 倍的黑洞和一颗质量是太阳 2 倍的中子星;另一次(GW200115)是一个质量大约是太阳 6 倍的黑洞和一个质量是太阳 1.5 倍的中子星。而在 2019 年探测到的两个引力波事件(GW1900814 和 GW190426),尚不能确定是由黑洞—中子星并合产生的。

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斯科特表示,团队之前捕捉到了许多涉及两个黑洞碰撞和两颗中子星相撞的事件。现在,他们已经完成了“拼图的最后一块”,即首次确认观测到来自黑洞和中子星碰撞的引力波。

研究人员说,他们的观察将有助于揭开宇宙中“最复杂的奥秘”,包括物质的构成、空间和时间的运作等。

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