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研究團(tuán)隊(duì)首次確認(rèn)觀測(cè)到來自黑洞和中子星碰撞的引力波

2021-07-01 10:22:11 來源：科技日?qǐng)?bào)

據(jù)《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》29日發(fā)表的一篇最新研究論文，國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了2020年美國(guó)的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和意大利的處女座引力波天文臺(tái)（Virgo）探測(cè)到的兩個(gè)引力波事件，確實(shí)來自黑洞—中子星并合的過程。這一發(fā)現(xiàn)記錄了來自約10億年前的宇宙中兩個(gè)最極端、最神秘的物體的碰撞。

如果把宇宙看作一個(gè)湖面，每個(gè)有質(zhì)量的物體都是“宇宙湖面”中的“船”，當(dāng)“船”移動(dòng)或相撞時(shí)，即物質(zhì)和能量發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)和變化時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致“湖面”產(chǎn)生“漣漪”，這個(gè)“漣漪”便是引力波。

論文合著者、澳大利亞國(guó)立大學(xué)物理學(xué)院教授蘇珊·斯科特表示，中子星與黑洞的“死亡螺旋”碰撞發(fā)生在大約10億年前，由于二者質(zhì)量如此之大，所以直至今天，他們還能探測(cè)到碰撞在宇宙中產(chǎn)生的“漣漪”。

“每一次碰撞都不僅僅是兩個(gè)巨大而致密的物體聚集在一起。黑洞吞噬了它的伴星中子星，這場(chǎng)面真的就像‘吃豆人’一樣。”斯科特說。

澳大利亞國(guó)立大學(xué)引力天體物理中心的約翰尼斯·艾希霍爾茨說，這兩次探測(cè)最初是在2020年1月5日和15日進(jìn)行的。當(dāng)月，研究團(tuán)隊(duì)探測(cè)到GW200105和GW200115（以探測(cè)日期命名）兩個(gè)引力波事件，顯示存在一種“混合型”新系統(tǒng)——每個(gè)對(duì)都由一顆中子星和一個(gè)黑洞組成。

艾希霍爾茨稱，雖然這種對(duì)黑洞吞噬中子星的探測(cè)非常罕見，但他們10天之內(nèi)探測(cè)到了兩次。其中一次（GW200105）是一個(gè)質(zhì)量是太陽(yáng)9倍的黑洞和一顆質(zhì)量是太陽(yáng)2倍的中子星；另一次（GW200115）是一個(gè)質(zhì)量大約是太陽(yáng)6倍的黑洞和一個(gè)質(zhì)量是太陽(yáng)1.5倍的中子星。而在2019年探測(cè)到的兩個(gè)引力波事件（GW1900814和GW190426），尚不能確定是由黑洞—中子星并合產(chǎn)生的。

斯科特表示，團(tuán)隊(duì)之前捕捉到了許多涉及兩個(gè)黑洞碰撞和兩顆中子星相撞的事件。現(xiàn)在，他們已經(jīng)完成了“拼圖的最后一塊”，即首次確認(rèn)觀測(cè)到來自黑洞和中子星碰撞的引力波。

研究人員說，他們的觀察將有助于揭開宇宙中“最復(fù)雜的奧秘”，包括物質(zhì)的構(gòu)成、空間和時(shí)間的運(yùn)作等。

標(biāo)簽：黑洞中子星碰撞引力波吞噬