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这位艺术家的想象描绘了一个吞噬中子星的黑洞 。中子星围绕黑洞旋转 ， 黑洞巨大的引力将中子星撕成碎片 。这种现象被称为“潮汐力解体” 。美国宇航局DANA BERRY插图
据《国家地理》报道(作者MICHAEL GRESHKO ， 编译邱彦伦):来自time 空结构的涟漪可能首次揭示宇宙中的一次碰撞事件 。
大约9亿年前 ， 一个黑洞在整个宇宙中恐怖地喷发 ， 由此产生的时间空涟漪在今年8月14日到达地球 ， 不仅告诉了我们一场从未见过的宇宙碰撞 ， 也揭示了宇宙运行的新奥秘 。
这次探测到的事件被称为S190814bv ， 很可能是黑洞和中子星合并产生的引力波信号 ， 是这些恒星爆炸后的超致密残余 。虽然天文学家一直认为应该存在黑洞-中子星这样的双星系统 ， 但在用各种波长的望远镜搜寻天空空后 ， 仍然一无所获 。
然而 ， 天文学家也期待探测到黑洞和中子星合并产生的引力波 。早在一百多年前 ， 爱因斯坦的广义相对论就预言了这个时间空波纹的存在 。他认为 ， 如果两个质量极大的天体相撞 ， 宇宙的结构就会起皱 。
2015年 ， 人类首次探测到重力波 。当时 ， 激光干涉重力波天文台(LIGO)观测到了两个黑洞合并发出的信号 。后来LIGO和欧洲同类型的室女座天文台也探测到了黑洞合并和两颗中子星碰撞的信号 。LIGO和处女座这次探测到的S190814bv事件 ， 如果被证实是中子星-黑洞合并 ， 将是人类探测到的第三次重力波 。
今年4月26日 ， 探测装置也收到了可能是中子星-黑洞的组合信号 ， 但研究人员表示 ， 这次探测到的S190814bv事件更真实 。4月份探测到的信号中有七分之一是来自地球的噪音 ， 估计每20个月就会有一次类似的误报 。然而 ， S190814bv事件几乎可以肯定来自地球之外 ， 而且根据激光干涉重力波天文台团队的估计 ， 类似于这个信号的虚惊等待时间很可能比宇宙年龄还要长 。
“这个信号特别令人兴奋 ， ”西北大学的物理学家克里斯托弗·贝瑞说 ， 他是激光干涉重力波天文台的团队成员 。“这很可能是一个真实的信号 ， 这意味着值得投入更多的时间和精力 。」
宇宙粉碎机
LIGO和处女座还跟踪了S190814bv的起源范围 ， 将其缩小到一个比满月大11倍的椭圆形天空区域 ， 使望远镜能够进行后续观测 ， 寻找异常闪光 。来自世界各地的地面和地球轨道上的望远镜也暂停之前预定的常规观测计划加入搜寻 ， 实时发布第一手观测结果 。
“这太令人兴奋了！美国宇航局雨燕望远镜天文台的值班科学家艾伦·托胡夫·阿沃胡(Allen Tohuv Avohu)表示 ， 他一直在这片重力波起源的区域搜寻X射线和紫外线的闪烁信号 。”我彻夜未眠 ， 乐此不疲 。」
如果Swift和其他望远镜真的可以观测到LIGO和处女座探测到的撞击余辉 ， 这将是天文学上的一个非凡事件 。因为光可以让科学家第一次窥见中子星内部 ， 并可能以新的方式检验相对论的极限 。
美国西北大学的物理学家、激光干涉重力波天文台的团队成员维基·卡洛吉拉(Vicky Kalogera)说:“对于理论家来说 ， 这将是一个美妙的、梦幻般的时刻 。」
然而 ， 望远镜可能什么也看不见 。根据目前的理论预测 ， 中子星与黑洞的碰撞并不一定会产生光 ， 而是取决于两个天体的质量比 。
如果黑洞的质量更接近中子星的质量 ， 中子星绕黑洞旋转的时间会更长 。两个天体之间的距离越近 ， 黑洞通过引力撕裂中子星的可能性就越大 。在中子星的热碎片落入黑洞之前 ， 它会产生可以被望远镜探测到的光 。
但如果黑洞的质量比中子星大得多 ， 就可以轻易吞噬整个中子星 ， 这样就不会发光了 。凯格拉说 ， 科学家们仍在分析S190814bv的信号 ， 并计算黑洞质量的可能范围 ， 以澄清这一事件的情况 。
【从大爆炸到黑洞起源】判断形势
此外 ， 还有一种奇怪的可能性 ， S190814bv事件中较小的天体根本不是中子星 。
在每一次天体碰撞中 ， LIGO和处女座根据天体的估计质量来组合事件 。任何质量小于太阳三倍的物体都将被归类为中子星 ， 而质量大于太阳五倍的物体将被归类为黑洞 。在这种情况下 ， 他们估计S190814bv事件中较小天体的质量不到太阳质量的三倍 。
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