天文学家在探测到39次新宇宙碰撞事件后探究黑洞起源

佚名 2020-10-29 18:57:20
科学探索

  据外媒CNET报道,由黑洞和中子星之间的大规模碰撞引起的引力波事件的数量已经增加了四倍。在一组新论文中, 来自LIGO和Virgo合作项目的研究人员编目了39个“新 ”事件,这是自2015年LIGO和Virgo引力波探测器开启以来已经检测到的11个事件的基础上增加的。

  引力波是由黑洞和其他极端宇宙现象之间的碰撞引起的时空涟漪。当巨大的宇宙体合并时,它们会释放出异常巨大的能量。最终,这种引力波会被美国(LIGO)和意大利(Virgo)的探测器探测到。引力波探测彻底改变了观察宇宙的方式,帮助科学家了解太空中一些最神秘的天体。

  周三公布的新 目录 被称为GWTC-2,共有50个事件,包括黑洞合并、中子星合并,以及可能发生的黑洞和中子星之间的碰撞。2019年4月1日至9月30日期间,在LIGO和Virgo设施进行了一系列升级,提高了它们的灵敏度之后,有39个事件被检测到。

  目录更新包括一些有史以来检测到的最极端的宇宙碰撞,包括9月份揭示的有史以来最大规模的两个黑洞合并事件,它创造了一个质量约是太阳150倍的黑洞。

  但合并天体让研究引力波的天文学家们兴奋不已,因为它给他们提供了大量新的数据,用这些数据来探究这些极端宇宙碰撞的本质。

  澳大利亚墨尔本莫纳什大学的天体物理学家、澳大利亚研究引力波的研究中心OzGrav的首席研究员Eric Thrane解释说:“这有点像发现一块禽龙骨头和发现数百块禽龙化石之间的区别。”

  在一篇提交给《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal Letters)的新预印论文中,该合作研究了50个事件中的47个,并分析了黑洞合并的物理特性。

  “黑洞是迷人的物体,因为它们非常简单,”Thrane说。“它们只有两个数字来描述它们:它们的质量和它们的自旋。”

  黑洞的自旋可以通过引力波信号来确定。这为科学家们提供了一个窗口,了解黑洞如何在深空相遇并落入对方,揭示它们是如何相遇的。

  黑洞是由巨大的恒星向自身坍缩时产生的。有时,两颗恒星以所谓的“双星系统 ”的形式,彼此环绕对方运行了数个世纪。随着时间的推移, 它们失去了质量,最终死亡,塌缩形成黑洞。但它们继续互相绕行,直到它们相撞形成一个更大的黑洞。在这种情况下,黑洞的自旋并没有改变--它指向同一个方向。

  另一方面,如果黑洞一直在密密麻麻的恒星群中游荡,独自一人,然后互相碰撞,理论上认为这会扰乱它们的自旋。“当这种情况发生时,你会期望自旋会指向不同的方向,”Thrane说。“我们正在了解黑洞来自哪里的起源(以及)它们如何聚集在一起并合并。”

  LIGO和Virgo运行的最后一次观测O3b发生在2019年11月1日至2020年3月27日之间,然后由于新冠大流行而停止。目前正在对这一时期的数据进行分析,并将扩大引力波事件的目录,再次进一步加深我们对极端宇宙碰撞的理解。

  【来源:cnBeta.COM】

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