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两个黑洞在深空相撞。我们可能第一次看到了

2020-06-29 14:44青岛

简介黑洞的碰撞是如此强大，它们扭曲了时空结构，在宇宙中发出引力波。海浪冲刷着地球，而经过微调的探测器使我们能够以令人印象深刻的准确度“听到”这些碰撞。然而，我们不能“看到”他们。黑洞以其巨大的引力吞噬光和辐射，所以这些合并对我们来说是看不见的...

黑洞的碰撞是如此强大，它们扭曲了时空结构，在宇宙中发出引力波。海浪冲刷着地球，而经过微调的探测器使我们能够以令人印象深刻的准确度“听到”这些碰撞。然而，我们不能“看到”他们。黑洞以其巨大的引力吞噬光和辐射，所以这些合并对我们来说是看不见的，2019.

CNET Science

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当海浪撞击地球时，它触发了美国的两个LIGO设施和意大利的Virgo天文台的引力波探测器。这个信号告诉研究人员，他们刚刚听到两个巨大的黑洞在遥远的太空区域相撞。幸运的是，大约在同一时间，位于加利福尼亚州帕洛玛天文台的Zwicky瞬变设施，望远镜的眼睛聚焦在同一个空间区域。聽

在仔细研究数据后，研究人员发现了大约在同一时间发生的爆炸性耀斑。聽

在周四发表在天体物理学杂志《物理评论快报》上的一项研究中，天文学家详细描述了由ZTF探测到的耀斑，以及为什么他们认为它与S190521g的合并黑洞有关。如果他们的理论得到证实，这将是第一次有人探测到与黑洞碰撞。聽

“如果GW和EM信号相关，那将是不可思议的，”澳大利亚莫纳什大学的天体物理学家Rory Smith说，他没有参与这项研究。这项新的研究借鉴了一种理论，即黑洞合并在超大质量黑洞周围的吸积盘中定期发生。吸积盘是一个充满气体、尘埃、恒星和黑洞的漩涡区域，在这种极端环境中，宇宙动物不断地相互接触——相遇、跳舞，甚至可能发生碰撞。先前的研究预测了黑洞合并产生的爆炸性耀斑如果发生在吸积盘中会是什么样子。

根据研究小组的预测，ZTF的首席科学家、该研究的第一作者Matthew Graham，他的团队在ZTF的数据中寻找这个爆炸性的耀斑，最终在一个叫做J1249+3449的遥远的超大质量黑洞附近找到了他们的候选者。研究小组认为，一对黑洞合并在巨大的气盘中，合并引起了“反冲”，扰乱并加热了气体和碎片。扰动是ZTF收集到的耀斑，

“新合并的黑洞得到了这一脚，而物质也随之被拖拽。[它]猛烈撞击周围的气态环境，你会得到一个冲击波阵面——这是耀斑的最初原因，”格雷厄姆解释说。

这种类型的耀斑并非闻所未闻。今年4月，天文学家观测到一个与黑洞有关的耀斑穿过OJ287星系的气态圆盘。OJ 287中的现象稍有不同，但格雷厄姆解释说，研究小组“非常高兴”，其他科学家可能对他们提出的事件类型很熟悉，美国自然历史博物馆的天体物理学家萨维克福特（Saavik Ford）是这篇论文的合著者，他说：“在吸积盘上，你可能会看到这些类型的耀斑，这是有很多原因的，而且研究小组还不确定。\“这个耀斑看起来很有趣，但黑洞周围的气体盘一直在耀斑，我不知道会有多兴奋。”

Ford解释道，当恒星爆炸或潮汐中断时——当行星被附近的黑洞吞噬时，耀斑也可能发生。\福特说：“耀斑看起来并不像这两种东西中的任何一种。”。吸积盘也容易发生耀斑，但福特再次表示，盘状耀斑一般看起来不像ZTF所看到的耀斑。另外，J1249+3449处的星盘在过去的15年里没有发生过耀斑，聽

\“唯一剩下的选择是它是来自这个气体盘的一种全新的非常不寻常的耀斑——这一发现本身将非常有趣！\“福特

说什么是黑洞？宇宙中黑暗神秘的怪物看到了所有的照片 +16更多的平衡被恢复了

对团队理论的快速回顾：两个黑洞在J1249+3449的吸积盘中合并。该事件会导致一个由ZTF检测到的耀斑。这一事件还产生了引力波，由LIGO和Virgo探测到。研究人员相信他们已经“看到”了黑洞合并产生的光爆炸。现在新形成的合并黑洞已经稳定下来，耀斑消失了，平衡似乎已经恢复。但是我们还能学到什么呢？

耀斑还可以告诉天文学家两个碰撞黑洞的物理特征。福特表示，如果预测正确，那么这将是LIGO和Virgo迄今为止观察到的“最大规模的合并”。合并后的黑洞被认为至少有100个太阳质量或更多——也就是说，它们的质量至少比我们的太阳大100倍。

要达到这个尺寸，黑洞需要随着时间的推移相互融合，逐渐相互吞噬，质量越来越大，就像某种宇宙的聽Katamari。一个吸积盘可能是一个完美的地方，因为在那里，他们有机会追求，共舞，并最终融合在一起。如果吸积盘中有规律地发生这种情况，我们应该能够更经常地发现这些耀斑。他甚至预计其他科学家可能对耀斑有其他解释。但是，研究小组的预测是可以检验的，当合并后的黑洞在2022年初再次与磁盘相互作用时，他们将继续观察。\“这是一门很好的科学。”

此外，LIGO Virgo的研究人员正在专心研究引力波事件S190521g。引力波探测应该使天文学家能够向后工作并估计合并的黑洞的质量。罗里史密斯说：“假设LIGO观测是一个真正的天体物理信号，那么LIGO对黑洞质量的测量可以与公开后的EM测量相比较。”，莫纳什的天文学家。聽聽

如果他们符合格雷厄姆、福特和他们同事的预测，这可能是一个真正的黑洞财富，并为研究这些极端宇宙事件开辟了一条新的途径。史密斯说：“这种工作是对GW190814等发现的补充。”。\“引力波和电磁波的联合观测使宇宙变得更加清晰。”

这是引力波天文学的一个好星期。周二，来自LIGO和Virgo合作的研究人员，包括Smith，宣布了一个名为GW190814的活动。黑洞和“神秘物体”之间的碰撞，可能是有史以来探测到的最轻的黑洞或最重的中子星，给引力波天文学家提出了关于宇宙中一些最极端现象的新问题。