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研究團(tuán)隊首次確認(rèn)觀測到來自黑洞和中子星碰撞的引力波

2021-07-01 10:22:11 來源：科技日報

據(jù)《天體物理學(xué)雜志快報》29日發(fā)表的一篇最新研究論文，國際研究團(tuán)隊證實了2020年美國的激光干涉引力波天文臺（LIGO）和意大利的處女座引力波天文臺（Virgo）探測到的兩個引力波事件，確實來自黑洞—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最極端、最神秘的物體的碰撞。

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

論文合著者、澳大利亞國立大學(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，這場面真的就像‘吃豆人’一樣。”斯科特說。

澳大利亞國立大學(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)隊探測到GW200105和GW200115（以探測日期命名）兩個引力波事件，顯示存在一種“混合型”新系統(tǒng)——每個對都由一顆中子星和一個黑洞組成。

艾希霍爾茨稱，雖然這種對黑洞吞噬中子星的探測非常罕見，但他們10天之內(nèi)探測到了兩次。其中一次（GW200105）是一個質(zhì)量是太陽9倍的黑洞和一顆質(zhì)量是太陽2倍的中子星；另一次（GW200115）是一個質(zhì)量大約是太陽6倍的黑洞和一個質(zhì)量是太陽1.5倍的中子星。而在2019年探測到的兩個引力波事件（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)隊之前捕捉到了許多涉及兩個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、空間和時間的運作等。

標(biāo)簽：黑洞中子星碰撞引力波吞噬