科学家观测到中子星与黑洞碰撞产生的引力波

2020-06-28 11:00:00

轻租 https://www.qingzu.com.cn

当超大质量天体扭曲周围时空并在宇宙开释涟漪时,会形成引力波。2015年,科学家初次发明由两个黑洞碰撞形成的引力波征象。

从那时起,引力波的探测变得越来越生疏,科学家迫切希望揭晓其中谜团,目前一支研究小组宣称,初次探测到有比已知最大中子星更大、比已知最小黑洞更小的天体碰撞产生的引力波。虽然对科学家而言,该发明过于庞大,无法准确查明该历程究竟产生了什么,但这一信号带来更多天文观测的希望,该发明甚至预示着未来人们将对超新星爆炸有更新的熟悉。

研究陈诉合著作者、美国西北大学引力波天文学家克里斯多夫·贝里(Christopher Berry)说:“这是一个非常奇妙的事情,它将真实改变我们对黑洞和中子星形成的理解,在我们可以或许得到更多观测结果之前,这仍是一个谜团,但这并不意味着它没有提供更多线索。”

他指出,“我们对该观测结果非常有信心,这是一个非常漂亮的信号,这是一个非常美妙的引力波,当我第一次看到它的时候,我都无法信赖,太震撼了!”

2019年8月14日,科学家观测到引力波,当最初的分析表明此次碰撞产生的引力波可能归并了一个黑洞和一颗中子星时,他们对该征象产生更大的兴趣。黑洞和中子星产生碰撞是科学家们一直期待已久的引力波事件,由于迄今为止他们仅观测到黑洞之间碰撞或者中子星之间碰撞。

但随着天体物理学家对这些数据举行更多的分析,他们意识到观测到了越发希奇的征象,依据科学家对此次归并事件的分析,其中一个碰撞天体——黑洞,其质量约莫是太阳的23倍,另一个碰撞天体的质量是太阳的2.6倍。

质量差距之谜

科学家将这两个碰撞天体的巨细差距称为“质量差异”:该神秘天体比迄今研究的任何黑洞都小,但比任何已知的中子星更大,其质量约莫是太阳的2.5-5倍之间。

研究陈诉合著作者、美国西北大学天体物理学家维姬·卡罗格拉(Vicky Kalogera)称,黑洞和中子星碰撞归并征象已被预测了几十年,但这个质量怪异的致密天体引起了科学家的浓重兴趣。只管我们无法确定该天体的种别,但是我们观测到的要么是最重的中子星,要么是最轻的黑洞,不管怎样,这都刷新了汗青纪录。

在其他情况下,科学家在天体真实碰撞产生可观测引力波之前就已确定它们的“身份”,但并非全部观测结果都切合预期,此次科学家并没有发明任何中子星可能产生的光信号,但这并不排除它是中子星的可能性。

同时,与科学家迄今研究的黑洞或者中子星“同类碰撞”差别的是,这两个碰撞天体质量相差较大,较大天体质量是较小天体的9倍,这使科学家更难从引力波征象中观测到事件细节。卡罗格拉在一项声明中称,我遐想到吃豆人游戏,当质量差距较大的情况下,较小的致密天体可能被黑洞一口吃掉!

引力波很难研究,由于该天文征象间隔地球很远,目前科学家观测到的该引力波事件产生在间隔地球约8亿光年的区域,这比2017年8月观测到双中子星归并产生引力波的间隔远6倍。

由于观测引力波存在诸多挑战,要真正破解宇宙引力波天体质量差异谜团,科学家需要观测更多的碰撞天体,最好是那些并不庞大的碰撞事件,最好两个天体的质量相近。

贝里指出,确定中子星和黑洞之间模糊区域不仅仅是为了到达准确目的,更有助于我们对周边宇宙区域的认知理解。

起首,引力波征象告诉科学家中子星是如何运行的,贝里将中子星称为“终极粒子对撞机”,中子星的物质很难建模,贝里说:“我们在地球上无法模拟中子星,其形成条件太苛刻了,然而其属性将决定中子星的最大要积,也就是大型中子星在什么时候会膨胀,之后坍缩,这一临界点观测将在未来观测研究中进一步验证。

贝里称,理解质量差距将对天体物理学产生紧张影响,几十年以来,天体物理模子已经假设在最大中子星和最小黑洞之间确实存在质量差距。如果这个质量差距比之前假设的小得多,或者根本不存在,那么就需要对这些模子举行调解。调解后的模子可以改变我们对宇宙的理解,得到比质量界说自身更遍及的认知。

无论质量差距之谜是否被揭晓,最新观测的新信号都指向引力波的未来研究远景。贝里说:“这证实了我们使用引力波探索宇宙才刚刚开始,我们不知道宇宙空间另有什么,现在我们已观测到一些较常见的天文征象,而且知道引力波的典型实例,但引力波仍具有庞大性,就像森林中隐藏着神秘的稀有动物,我们仍需积极探求答案。”

目前,这项最新研究陈诉发表在近期出书的《天体物理学杂志快报》上。(叶倾城)

上一篇:

下一篇:

关于我们

鼎铭网是领先的新闻资讯平台,汇集美食文化、体育健康、教育科研、热点新闻、投资理财、国际资讯、等多方面权威信息

版权信息

鼎铭网版权所有,未经允许不可复制本站镜像,本站文章来源于网络,如有侵权请邮件举报!