天文学家可能只是看到一个黑洞吞下了一颗死星

  • 小编 发布于 2019-11-05 19:49:15
  • 栏目:科技
  • 来源:全球猎奇纪实
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时空结构中的涟漪揭示了什么可能是首例宇宙碰撞。

天文学家可能只是看到一个黑洞吞下了一颗死星

这位画家的绘画描绘了一个黑洞吞噬了中子星。当中子星绕黑洞旋转时,黑洞的巨大引力将其粉碎成碎片,

大约9亿年前,一个黑洞释放了一个可怕的,它在宇宙中回荡。8月14日,时空结构中所产生的涟漪经过了地球,这为我们提供了前所未有的最佳类型的宇宙碰撞证据,这可能提供有关宇宙如何工作的新见解。

这项名为S190814bv的探测,很可能是由黑洞和中子星合并而成的,中子星是爆炸星的超稠密残留物。尽管天文学家一直期望这样的双星系统存在,但它们从未被望远镜扫描过天堂寻找不同波长的光来发现。(请参阅使用巨大的射电望远镜阵列拍摄的黑洞轮廓的第一张图片。)

天文学家可能只是看到一个黑洞吞下了一颗死星

将新生恒星所在的外臂弯曲,将中心恒星变黄,成为老恒星的所在地。

但是,天文学家还期望,如果黑洞和中子星合并时,这种系统会产生称为重力波的涟漪。这些时空涟漪是一个多世纪以前由爱因斯坦的广义相对论所预测的,该理论表明两个极重质量的物体的碰撞将导致宇宙的结构起皱。

LIGO天文台在2015年首次检测到引力波,当时两个天文学家发现了两个黑洞合为一体的信号。从那时起,LIGO及其欧洲同行处女座天文台发现了另外的黑洞合并,以及两个中子星的碰撞。LIGO和处女座都检测到了S190814bv,如果实际上是中子星-黑洞合并,那将是重力波拾取的第三种独特碰撞。

引力波

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在这张哈勃太空望远镜影像中,来自爆炸恒星的碎片在大麦哲伦星系(LMC)星系中旋转。

尽管探测器还在4月26日发现了中子星黑洞合并的迹象,但研究人员称S190814bv更具吸引力。四月份的事件很可能有七分之一的机会被地球发出噪音,类似于四月份信号的虚假警报预计将每20个月弹出一次。但是S190814bv几乎可以肯定来自我们的星球以外,并且看到类似于S190814bv的错误警报,LIGO团队估计您必须等待比宇宙年龄更长的时间。

西北大学物理学家LIGO小组成员克里斯托弗·贝里说:“这让我感到更加兴奋。” “出现一个真正的可能性更大,因此这意味着值得投入更多的时间和精力。”

宇宙破碎机

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NGC 1569是一个位于骆驼纲(The Giraffe)约一千一百万光年外的小星系。

LIGO和处女座还追踪了S190814bv的起源,直到一个椭圆形的天空,其宽度大约是满月的11倍,这使得望远镜可以跟踪异常的闪光。全世界和在轨的仪器都暂停了定期安排的观测以加入狩猎活动,并实时发布了其早期结果。

“这非常令人兴奋,” 美国宇航局Swift望远镜的天文台科学家Aaron Tohuv​​avohu说,该望远镜一直在寻找与引力波信号相同的天空中的X射线和紫外线的闪光。“我整晚都没睡,我为此感到非常高兴。”

如果斯威夫特(Swift)和其他望远镜确实看到了LIGO和处女座的碰撞所带来的余辉,那对天文学将是一笔巨大的交易,因为光将使科学家们首次看到中子星的内部,并可能测试极限新方式的相对论。

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明亮的蓝白色区域显示新形成的恒星,周围环绕着氢云,颜色呈粉红色。

西北大学的物理学家LIGO团队成员Vicky Kalogera说:“对于一个理论家来说,那真是太棒了,而且就像一个梦想家一样。”

但是,望远镜并不会看到任何东西。当前的理论预测,中子星和黑洞的碰撞不会总是发出光,这取决于两个物体的质量如何比较。

黑洞和中子星的质量越接近,恒星旋入黑洞所需的时间就越长。这使这对行星对彼此更紧密地绕轨道运行,这为黑洞提供了更多的机会,使其在重力作用下切碎中子星。在发光的五彩纸屑落入黑洞之前,它可以散发出望远镜可以拾取的光。

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宇宙尘埃滚滚而来,数十亿年前,当两个螺旋星系合并时,形成了一个巨大的椭圆星系。

但是,如果黑洞的质量比中子星大得多,它可以使整个星团几乎没有糊涂或大惊小怪地吞下,也不会发光。Kalogera说,科学家们仍在梳理S190814bv上的数据,以限制黑洞的质量,这应该澄清此事件的情况。

评估情况

另一个奇怪的可能性是S190814bv中的较小物体根本不是中子星。

LIGO和处女座根据每次碰撞中对象的估计质量对合并进行分类。低于我们太阳质量三倍的任何东西都被视为中子星。任何超过我们太阳质量五倍的东西都被视为黑洞。在这种情况下,S190814bv中的较小物体估计小于三个太阳质量。

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M81位于大熊座大约1200万光年,是地球望远镜可观测到的最明亮的星系之一。

尽管理论上可能存在质量较小的黑洞,但对宇宙的X射线测量尚未发现任何迹象。同样,我们对中子星的最佳理论认为,如果它们变得比两个太阳质量大得多,它们就会坍塌成黑洞。如果三到五个太阳质量之间的距离只是反映了我们观测中的距离,而S190814bv中较小的物体是一品脱大小的黑洞,该怎么办?

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黑眼或恶眼星系的绰号来自出现在恒星系统明亮中心前方的吸光尘埃带。

贝里说:“这个事件可能告诉我们的确有两个奥秘。” “中子星的最大质量是多少,黑洞的最小质量是什么?”

引力波的微妙特征可能使科学家们弄清楚S190814bv较小物体的身份。而且,如果后续测量结果确实能捕捉到余辉(Kalogera说可能需要花费数周),则几乎可以确认较小的物体是中子星。

贝里说,无论最终发出什么信号,这都是第一个信号:“这是双赢的局面。”

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