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科学家发现10个新引力波 黑洞合并各有特色
www.creaders.net | 2022-04-19 15:54:35  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
 

  最近科学家发现10个来自黑洞合并产生的引力波。它们都非同寻常:有的黑洞质量奇特;有的以一定的夹角相撞;还有的由两个质量悬殊很大的黑洞相撞,引起天体物理学界的强烈兴趣。

科学家发现10个新引力波 黑洞合并各有特色

    相互绕行的天体产生引力波示意图

  其中一个是著名的GW190521,由两个质量分别是太阳66倍和85倍的两个黑洞合并所发出。理论认为只有质量不到太阳50倍、或是太阳150倍以上的两类恒星死亡后才会演化成黑洞。质量介于两者之间的黑洞应该不是恒星坍塌而成,所以这两个黑洞的质量很特别。科学家猜测它们很可能本身已经是之前两个黑洞合并的产物。

  在那之后,科学家又发现了几个类似的合并信号,说明质量介于这两者之间的黑洞并不像科学家以前以为的那么罕见。

  主要研究员之一普林斯顿大学(Princeton University)的博士生塞思‧奥尔森(Seth Olsen)在新闻稿中说:“当我们发现这个质量范围内的黑洞,这告诉我们关于这个系统如何形成的更多线索,很可能这些黑洞是以前其它黑洞合并的结果。”

  科学家从这些数据中还发现了关于小质量黑洞的线索。物理学家的理论模型显示,质量不到太阳2倍的恒星死亡后会坍塌成中子星,而不是黑洞。但是,至今观测到的几乎所有的黑洞质量都在太阳的5倍以上。这些小质量黑洞的合并事件,有助于科学家进一步探索中子星和最小型黑洞之间的关系。奥尔森表示,至少这些数据显示这些奇特的系统并不像以前以为的那样少见。

  这些数据中科学家还看到了前所未见的一个合并事件:朝某个方向自旋的一个大质量黑洞,与另一个质量小得多的、反向绕它旋转的黑洞发生了合并。

  奥尔森说,大质量黑洞自旋的平面并不完全与两者绕行的轨道在一个平面上,而是有一个夹角。“这展示了一类很特别的二体黑洞系统(BBH),两个天体的轨道之间有一定夹角,而且黑洞自旋的方向是随机的。”

  研究组在4月11日举行的美国物理学会4月会议(APS April Meeting 2022)上展示了这项研究成果。

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