数亿光年外,两个黑洞碰撞合并成一个更大的黑洞,这是有史以来观测到的最大的黑洞合并事件。他的质量是太阳的80多倍。黑洞合并向空间释放的能量打破了纪录,随着两个黑洞螺旋式的碰撞,5倍于太阳质量的能量以引力波的形式被释放。
图解:两个黑洞碰撞合并的艺术想象图
如此巨大的能量释放意味着当引力波抵达地球的时候任然能够被检测到。它破纪录的让人们检测到90亿光年远的大碰撞。“事件也是所有观测到的合并中旋转最快的一次。同时也是最远的一次。”来自澳大利亚国立大学引力波研究中心的苏珊·斯科特说。
来自澳大利亚莫纳什大学的科尔姆·塔尔博特(Colm Talbot)指出:“所有黑洞都来自超新星的爆炸。”我们就像是黑洞考古学家去研究这些宇宙巨人的消亡史。”
美国先进激光干涉仪引力波天文台(aLIGO)和意大利先进室女座天文台(Virgo)对这起事件进行了联合发布,包括另外三次规模较小的独立黑洞碰撞。
LIGO实际上是美国大陆两侧的两个探测器,本质上是高度精确的尺子。这三种引力波探测器都以完美的反相位沿长臂来回发送激光束,这意味着它们相互抵消。
然而,如果一侧的的光程相对于另一侧增加,那么他们将不能让相互抵消并留下光斑,这表明时空被引力波拉伸了。当黑洞越来越快地向内螺旋走向撞击所产生的引力波经过时,光斑便会立即闪烁,产生特有的“啁啾”信号。
所有四次新确认的黑洞合并都是在2017年的观测运行记录中发现的,这是常规数据清理的结果。他们将过去三年探测到的合并总数增加到了10次——加上了一次中子星与中子星的碰撞。
来自澳大利亚OzGrav和Swinburne大学的Simon Stevenson说,所有这些双黑洞的额外信息“意味着我们正在学习有关星族的知识,比如宇宙中双黑洞融合的频率”。这次观测之后,LIGO已经临时关闭进行升级改造,当它重新启用时,他的灵敏度将显著提升。
研究人员希望这一结果将激发更多的引力波探测热潮,他们希望能够观测到更多的星体合并事件,例如黑洞和中子星。这一现象将被引力波探测器和天文望远镜同时观测到。从而可以对爱因斯坦的广义相对论进行严格的检验,并探索宇宙中可见的一些高能事件。
相关知识
引力波是时空曲率上的扰动,由加速的质量产生,以光速从源向外传播。它们是由亨利·庞加莱在1905年提出的,随后在1916年由阿尔伯特·爱因斯坦根据他的广义相对论预测的。引力波以引力波的形式传输能量,引力波是一种类似于电磁辐射的辐射能。
图解:宇宙的历史。根据推测,大爆炸刚发生后的超光速暴涨过程产生了重力波。
牛顿万有引力定律,经典力学的一部分,对它们的存在并不提供,因为法律是基于假设物理交互传播瞬间(速度无限)显示的一个方法的方法经典物理学无法解释现象与相对论。引力波天文学是观测天文学的一个分支,它利用引力波收集可探测引力波来源的观测数据,如由白矮星、中子星和黑洞组成的双星系统;以及超新星等事件,以及大爆炸后不久早期宇宙的形成。
图解:蟹状星云,蓝色部分为钱德拉X射线天文台拍摄的X射线图像,红色部分为可见光图像,其星云中心附近存在一颗年轻的脉冲星PSR J0534 2200,极有可能会被证实为引力波源的天体之一。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
- ALAN DUFFY- cosmosmagazine
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