引力波 首次 揭示了黑洞和中子星的合并情况

原标题:引力波 首次 揭示了黑洞和中子星的合并情况

一颗中子星陷入了致命的内旋,当一个黑洞将其完整吞没时,它便迎来了自己的末日。

碰撞产生的引力波纹通过宇宙向外扩散,最终到达地球。

对这些引力波的探测,标志着首次有报道称黑洞吞噬了死星的稠密残骸。

而在一个令人惊讶的转折中,科学家们在第一次合并的几天后发现了第二次这样的合并。

到目前为止,所有被确认的引力波源都是一对一的:要么是两个黑洞,要么是两颗中子星,在相互碰撞和凝聚之前围绕彼此旋转。

宇宙碰撞产生了拉伸和挤压时空结构的波,敏感的探测器可以探测到这些波。

黑洞和中子星的不匹配配对是科学家们期望通过目前的引力波观测站发现的最后一种合并类型。

不仅以前没有通过引力波看到黑洞和中子星之间的结合,而且也从来没有通过任何其他手段发现过这种粉碎。

2020年1月5日和1月15日,LIGO和Virgo引力波探测站中登记的黑洞-中子星有碰撞的迹象。

第一次合并由一个质量约为太阳8.9倍的黑洞和一个质量约为太阳1.9倍的中子星组成。

第二次合并有一个5.7太阳质量的黑洞和一个1.5太阳质量的中子星。

科学家们估计,这两次碰撞都发生在距离地球9亿光年以上的地方。

为了形成可探测到的引力波,凝聚在一起的物体必须非常密集,其身份可以通过其质量来确定下来。

科学家们认为,任何质量超过五个太阳质量的物体都只能是一个黑洞。

小于三个太阳质量的东西必须是中子星。

早期的一次引力波探测涉及一个黑洞与一个无法识别的物体合并,因为它的质量似乎介于区分黑洞和中子星的界限之间。

之前的另一次合并可能是由黑洞与中子星的融合造成的,但该事件的信号不够强烈,科学家们无法确定该探测是真正的结合。

这两个新的探测证实了黑洞和中子星结合的情况。

其中一个新事件比另一个更有说服力。

1月5日的合并只是在LIGO的两个引力波探测器中的一个看到的,而且该信号具有相对较高的误报概率。

然而,1月15日的事件看起来相当可靠。

探测结果表明,中子星和黑洞之间的会合在整个宇宙中经常发生。

根据探测的速度,研究人员估计,这些事件在距离地球10亿光年的范围内大约每月发生一次。

科学家们还不知道中子星和黑洞是如何相遇的。

它们可能是一起形成的,就像两颗互相环绕的恒星,直到双方的燃料耗尽而死亡,其中一颗坍缩成黑洞,另一颗形成中子星。

或者这两个物体可能分别形成,并在一个挤满了许多中子星和黑洞的拥挤区域相遇。

当黑洞和中子星向内旋转并合并时,科学家们期望黑洞能将中子星撕成碎片,产生一个可以用望远镜观察到的光影秀。

但是天文学家们在这两次新报道的相遇之后没有发现光影,也没有任何证据表明黑洞使中子星变形。

这可能是因为在这两种情况下,黑洞都比中子星大得多,这表明黑洞将中子星整个吞下。

如果科学家们能够在未来发现黑洞撕碎中子星,这将有助于研究人员确定构成死亡恒星的超密集、富含中子物质的特性。

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