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新发现引力波可研究黑洞如何配对

2020-04-2211:35:13来源:科技日报

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科技日报北京4月21日电(记者刘霞)据美国《科学》杂志网站近日报道,科学家探测到迄今最奇特黑洞对——两颗黑洞质量相差2倍多并和产生的引力波。研究人员称,新发现引力波拥有多个频率,再一次证实爱因斯坦引力广义相对论的正确性,此次事件也可以帮助理论家厘清黑洞对如何形成。

美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)于2015年首次检测到引力波,两年后,意大利“室女座”引力波探测器加入这场引力波围捕行动中,到2017年8月,这些探测器总共探测到10次黑洞并和事件。

LIGO成员、芝加哥大学物理学家玛雅·菲什巴赫说,所有这些黑洞的质量都大致相当。但2019年4月12日,LIGO和“室女座”发现了发生于24亿光年外的此次事件,这两个黑洞的质量分别为30倍、8倍太阳质量。菲什巴赫说:“这是我们首次可以自信地说,发生并和黑洞的质量比不是1。”

LIGO成员、麻省理工学院物理学家马西米兰·伊西解释说,通常情况下,两个呈现螺旋形运动的黑洞会产生集中于一个频率的重力波,由于黑洞质量大致相当,彼此旋转时引力波频率加倍。广义相对论预测,如果黑洞质量明显不同,也应该产生较高频率较弱的引力波,而最新引力波事件正是如此,“爱因斯坦再次获胜!”

此类事件有助研究人员弄清楚黑洞如何配对。理论家提出了两种假设:这些黑洞对可能来自一对相互绕行的大质量恒星,每颗恒星最后都坍塌成黑洞;或者黑洞可能完全独立形成,然后在茫茫宇宙中找到彼此。

约翰斯·霍普金斯大学引力波天文学家埃曼努尔·贝尔蒂则认为,该事件的起源可能更复杂。一个黑洞比另一个黑洞重得多,且该黑洞似乎在快速旋转,表明它可能也是并和的产物,“本次事件看起来就像多代并和的产物”。

从2019年4月1日到今年3月26日,LIGO和“室女座”共发现56个新引力波事件。LIGO合作组发言人帕特里克·布雷迪说,对这些事件开展进一步分析有望揭示更多奇特的并和事件。

责任编辑:刘琰(EN004)

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