LIGO测到最强信号!人类首次发现中等质量黑洞
[]提示您本文原始标题:LIGO测到最强信号!人类首次发现中等质量黑洞 , 带来谜团
如果说早在2015年 , 激光引力波干涉天文台(LIGO)首次听到的双黑洞并合事件如同一声“啁啾”鸟鸣 , 那么2019年5月21日 , 他们和意大利处女座引力波天文台(Virgo)联合探测到的引力波信号无异于一记“轰”鸣 。
是多重的天体才能闹出这么大的动静?根据9月3日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)和《天体物理学期刊通讯》(Astrophysical Journal Letters)上的两篇论文 , 这是两个分别约为 85 倍和 65 倍太阳质量的黑洞合并而成了一个142倍太阳质量的黑洞 , 中间损失的等同8倍太阳质量的能量以引力波的形式在宇宙中扩散出来 。
这个只持续了不到0.1秒的信号创造了多个纪录 , 却也带来了巨大的谜团 。
这是LIGO探测到的质量最大的黑洞并合事件;
这是LIGO探测到的最远的引力波信号 , 远在50亿秒差距(1秒差距约等于3.26光年)之外 , 光传输就要花上70亿年 , 这意味着事件发生时 , 宇宙的年龄还只有现在的一半;
这是人类首次发现质量介于100到100000倍太阳质量之间的黑洞 , 即所谓的中等质量黑洞;
最后 , 根据现有的黑洞演化理论 , 85倍太阳质量的黑洞“不可能”出现 。
中等质量黑洞
引力波是爱因斯坦广义相对论中的重要推论 , 被形象地比喻为“时空的涟漪” 。 时间和空间会在质量面前弯曲 , 时空在伸展和压缩的过程中 , 会产生振动传播开来 , 这些振动就是引力波 。 绝大多数信号传播到地球上就变得弱不可闻 , 除非是黑洞并合、中子星并合这样的宇宙重量级“消消乐” 。
LIGO首次探测到的引力波信号 , 就来自两个分别为36倍和29倍太阳质量的黑洞 , 并合为62倍太阳质量黑洞
一颗恒星逃不出三种宿命:白矮星、中子星和黑洞 。
白矮星有点像“熄灭”了的灰烬 , 低光度、高密度、高温度 , 我们的太阳数十亿年后结局大概如此 。
但对更高质量的恒星而言 , 它们在寿命尽头可能会发生超新星爆炸 , 爆炸后如果还有残骸剩余 , 要么是极端致密的中子星 , 要么就是引力大到光线也无法逃逸的黑洞 。
这一类由恒星演化而成的黑洞 , 我们称为恒星级黑洞 , 也是天体物理中最小的一类黑洞 , 质量通常在3倍至100倍太阳之间 。 最大的一类则是星系中心的超大质量黑洞 。 例如 , 银河系中心就有一个约为430万倍太阳质量的超大质量黑洞人马座a* 。 介于两者之间的称为中等质量黑洞 , 此前没有过直接的电磁波观测证据 。
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