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黑洞与恒星碰撞引发太空“海啸”

在穿越宇宙数十亿年后,大规模宇宙碰撞产生的涟漪已经到达地球。
根据新的研究,自 2015 年首次发现宇宙事件以来,科学家们探测到了数量最多的引力波。
在 2019 年 11 月至 2020 年 3 月期间,天文学家对引力波或时空涟漪进行了 35 次新的探测。

宇宙波主要是由成对合并的黑洞产生的,但有一些是由致密中子星和黑洞之间罕见的碰撞产生的。
与 2015 年至 2016 年间仅检测到三个引力波相比,这是一个巨大的飞跃。
这使得从 2015 年到 2020 年已知的探测到的引力波数量达到 90 个。
它们被美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利的处女座引力波天文台探测到。
最新观测活动的结果于周一公布。

星星生死
引力波可以帮助科学家更好地了解恒星的剧烈生命周期,以及它们死亡时为什么会变成黑洞或中子星。
1916 年,阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 作为广义相对论的一部分首次预测了时空中的这些涟漪。
研究合著者、澳大利亚国立大学引力天体物理学中心教授苏珊斯科特在一份声明中说,这一最新发现是“一场海啸”,也是“我们寻求解开宇宙演化秘密的重大飞跃”。 .
“这确实是引力波探测的新时代,不断增长的发现揭示了关于整个宇宙恒星生死的大量信息,”她说。
“观察这些双星系统中黑洞的质量和自旋表明这些系统最初是如何聚集在一起的。”

斯科特教授说,提高探测器对引力波的灵敏度正在帮助科学家比以前追踪更多的引力波。
“关于引力波探测器灵敏度不断提高的另一个真正令人兴奋的事情是,这将带来一系列全新的引力波源,其中一些是出乎意料的,”她说。
多样的黑洞和中子星
除了罕见的中子星和黑洞合并之外,这个新的引力波目录还包括各种形状和大小的黑洞。
黑洞和中子星都是恒星死亡的结果。
当恒星死亡时,它们会坍缩成贪婪的黑洞,吞噬周围的所有物质。
或者它们可以形成一颗中子星,这是一颗恒星爆炸后留下的极其致密的残余物。
目前,已知最重的中子星是太阳质量的 2.5 倍,最轻的黑洞是太阳质量的 5 倍。两者之间是“质量差距”。
改进和改进探测器也有助于科学家解决质量差距,或确定该范围内存在的物质。

最近一次观测活动中的一次碰撞带来了一个质量约为太阳质量 33 倍的大质量黑洞与迄今发现的质量最低的中子星之一,质量约为太阳质量的 1.17 倍。
“直到现在,我们才开始欣赏黑洞和中子星的奇妙多样性,”研究合著者、LIGO 科学合作组织成员克里斯托弗·贝瑞 (Christopher Berry) 在一份声明中说。
“我们的最新结果证明它们有多种尺寸和组合。
“我们已经解决了一些长期存在的谜团,但也发现了一些新的谜团。
“通过这些观察,我们更接近于解开恒星——我们宇宙的基石——如何进化的奥秘。”
Berry 博士还是格拉斯哥大学的讲师和西北大学天体物理学跨学科和探索性研究中心 (CIERA) 的访问学者。
日本的神冈引力波探测器项目将与 LIGO 和 Virgo 探测器一起进行下一次观测,计划于 2022 年底开始。
在此之前,世界各地的科学家将研究最新的观测结果,以寻找可能隐藏在数据中的有趣信号。
“事实证明,引力波宇宙非常令人兴奋,”美国宇航局爱因斯坦博士后研究员、LIGO 科学合作组织成员 Maya Fishbach 在一份声明中说。
“我们升级后的探测器将能够捕捉到更安静的信号,包括与来自数十亿年前的信号融合的更远的黑洞和中子星。
“我迫不及待地想发现外面还有什么。”

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