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网球比分结果:黑洞撞上中子星:2019年8月14日引力波GW190814沖過地球

黑洞撞上中子星:2019年8月14日引力波GW190814沖過地球

黑洞撞上中子星:2019年8月14日引力波GW190814沖過地球

(神秘的地球www.872967.live報道)據cnBeta:引力波穿過時空結構的巨大漣漪,2019年8月14日,一個引力波沖過了地球。美國和意大利的精密微調激光器探測到了這一波,而且它是驚人的,它暗示了一些前所未有的現象:黑洞撞上了中子星。

該信號是激光干涉儀引力波天文臺和意大利室女座天文臺的引力波科學家們有史以來看到的最強信號之一。探測到后瞬間發出警報,世界各地的天文學家團隊將望遠鏡轉向空間中引力波發出的點。但他們的搜索一無所獲。沒有光,沒有X射線,沒有紅外線,沒有伽馬射線。該事件令人費解。當科學家們開始仔細研究這些數據時,它變得更加令人費解。周二,來自LIGO和Virgo合作的研究人員在《天體物理學雜志通訊》上詳細介紹了他們對這個引力波探測的完整分析,這個引力波被稱為GW190814。這是對史詩級宇宙碰撞的首次詳細研究,它只會加深謎團。

澳大利亞莫納什大學的天體物理學家Rory Smith表示:“我認為,GW190814是我們第一次觀測到引力波,其中的波源確實令人費解,我在LIGO工作了10多年,這肯定是我們看到的最激動人心的事件之一?!毖芯康墓丶橇礁鯨IGO設施和能夠探測引力波的處女座設施。像黑洞和中子星這樣的極端天體在碰撞時,會在宇宙中發出波。這些設施本質上是在聆聽巨大的宇宙巨獸相互碰撞的聲音,然后了解它們的物理特征。

史密斯和他的同事一直致力于使用超級計算機模擬這些類型的碰撞,這有助于執行這種反向計算,并可以推斷出物體是什么,它們可能的質量和它們的下落。他們使用花哨的并行化算法,可以在一個包含許多數百臺,或者數千臺獨立計算機的超級計算機集群上運行相關分析,如果在你的筆記本電腦上運行同樣的分析,大約需要50到100年。

觀測結果顯示,GW190814中的2個天體在8億光年外太空深處的一個角落里四處碰撞。這對天體中的一半絕對是一個黑洞,比我們的太陽大23倍左右。但它的舞伴很神秘,另一個天體的質量只有我們太陽的2.6倍左右,這讓它處于一個奇怪的位置。它可能是一顆中子星,但它也可能是一個黑洞,但是很難解釋黑洞或中子星怎么會在2.6個太陽質量左右??蒲Ъ頤譴游刺講獾餃绱飼岬暮詼?,而中子星預計不會那么重,當它們變得太大時,就會坍塌成黑洞。因此,這個神秘的物體似乎是某種不符合我們目前理解的天體。無論結果如何,它都將改寫我們對這兩個極端天體之一的認識。

相關報道:科學家觀測到中子星與黑洞碰撞產生的引力波

(神秘的地球www.872967.live報道)據新浪科技:目前,天文學家發現迄今最奇怪的引力波信號,該發現將有助于科學家們改寫對宇宙的認知。當超大質量天體扭曲周圍時空并在宇宙釋放漣漪時,會形成引力波。2015年,科學家首次發現由兩個黑洞碰撞形成的引力波現象。

從那時起,引力波的探測變得越來越陌生,科學家迫切希望揭曉其中謎團,目前一支研究小組宣稱,首次探測到有比已知最大中子星更大、比已知最小黑洞更小的天體碰撞產生的引力波。雖然對科學家而言,該發現過于復雜,無法精確查明該過程究竟發生了什么,但這一信號帶來更多天文觀測的希望,該發現甚至預示著未來人們將對超新星爆炸有更新的認識。

研究報告合著作者、美國西北大學引力波天文學家克里斯多夫·貝里(Christopher Berry)說:“這是一個非常奇妙的事情,它將真實改變我們對黑洞和中子星形成的理解,在我們能夠獲得更多觀測結果之前,這仍是一個謎團,但這并不意味著它沒有提供更多線索?!?/div>

他指出,“我們對該觀測結果非常有信心,這是一個非常漂亮的信號,這是一個非常美妙的引力波,當我第一次看到它的時候,我都無法相信,太震撼了!”

2019年8月14日,科學家觀測到引力波,當最初的分析表明此次碰撞產生的引力波可能合并了一個黑洞和一顆中子星時,他們對該現象產生更大的興趣。黑洞和中子星發生碰撞是科學家們一直期待已久的引力波事件,因為迄今為止他們僅觀測到黑洞之間碰撞或者中子星之間碰撞。

但隨著天體物理學家對這些數據進行更多的分析,他們意識到觀測到了更加奇怪的現象,依據科學家對此次合并事件的分析,其中一個碰撞天體——黑洞,其質量大約是太陽的23倍,另一個碰撞天體的質量是太陽的2.6倍。

質量差距之謎

科學家將這兩個碰撞天體的大小差距稱為“質量差異”:該神秘天體比迄今研究的任何黑洞都小,但比任何已知的中子星更大,其質量大約是太陽的2.5-5倍之間。

研究報告合著作者、美國西北大學天體物理學家維姬·卡羅格拉(Vicky Kalogera)稱,黑洞和中子星碰撞合并現象已被預測了幾十年,但這個質量怪異的致密天體引起了科學家的濃厚興趣。盡管我們無法確定該天體的類別,但是我們觀測到的要么是最重的中子星,要么是最輕的黑洞,不管怎樣,這都刷新了歷史紀錄。

在其他情況下,科學家在天體真實碰撞產生可觀測引力波之前就已確定它們的“身份”,但并非所有觀測結果都符合預期,此次科學家并沒有發現任何中子星可能產生的光信號,但這并不排除它是中子星的可能性。

同時,與科學家迄今研究的黑洞或者中子星“同類碰撞”不同的是,這兩個碰撞天體質量相差較大,較大天體質量是較小天體的9倍,這使科學家更難從引力波現象中觀測到事件細節??薷窶諞幌釕髦諧?,我聯想到吃豆人游戲,當質量差距較大的情況下,較小的致密天體可能被黑洞一口吃掉!

引力波很難研究,因為該天文現象距離地球很遠,目前科學家觀測到的該引力波事件發生在距離地球約8億光年的區域,這比2017年8月觀測到雙中子星合并產生引力波的距離遠6倍。

由于觀測引力波存在諸多挑戰,要真正破解宇宙引力波天體質量差異謎團,科學家需要觀測更多的碰撞天體,最好是那些并不復雜的碰撞事件,最好兩個天體的質量相近。

貝里指出,確定中子星和黑洞之間模糊區域不僅僅是為了達到精確目的,更有助于我們對周邊宇宙區域的認知理解。

首先,引力波現象告訴科學家中子星是如何運行的,貝里將中子星稱為“終極粒子對撞機”,中子星的物質很難建模,貝里說:“我們在地球上無法模擬中子星,其形成條件太苛刻了,然而其屬性將決定中子星的最大體積,也就是大型中子星在什么時候會膨脹,之后坍縮,這一臨界點觀測將在未來觀測研究中進一步驗證。

貝里稱,理解質量差距將對天體物理學產生重要影響,幾十年以來,天體物理模型已經假設在最大中子星和最小黑洞之間確實存在質量差距。如果這個質量差距比之前假設的小得多,或者根本不存在,那么就需要對這些模型進行調整。調整后的模型可以改變我們對宇宙的理解,獲得比質量定義自身更廣泛的認知。

無論質量差距之謎是否被揭曉,最新觀測的新信號都指向引力波的未來研究前景。貝里說:“這證明了我們使用引力波探索宇宙才剛剛開始,我們不知道宇宙空間還有什么,現在我們已觀測到一些較常見的天文現象,并且知道引力波的典型實例,但引力波仍具有復雜性,就像叢林中隱藏著神秘的稀有動物,我們仍需努力尋找答案?!?/div>

目前,這項最新研究報告發表在近期出版的《天體物理學雜志快報》上。

相關報道:引力波觀測到迄今最輕黑洞

(神秘的地球www.872967.live報道)據中國科學報(文樂樂):引力波探測器又發現了一次宇宙碰撞—— 一個巨大的黑洞吞噬了一個神秘天體。

據《科學》報道,觀測結果由物理學家利用美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)和意大利室女座探測器(Virgo)獲得。這個神秘天體是在2019年8月14日被探測到的,當時它正與一個質量為太陽質量23倍的黑洞合并,產生了引力波,這一合并事件被稱為GW190814。6月23日,相關成果在《天體物理學雜志通訊》上發表。

數十年來,天文學家對介于中子星與黑洞之間的“質量間隙”感到困惑:最重的中子星不超過太陽質量的2.5倍(2.5個太陽質量);已知最輕黑洞約是5個太陽質量。而新觀測到的神秘天體為2.6個太陽質量,它完全處于理論假設的“質量間隙”之中。

“這個2.6個太陽質量的天體令人震驚,因為它落在了質量間隙中?!盠IGO團隊成員、美國西北大學天體物理學家Vicky Kalogera說,“我們第一次看到這樣的物體?!?/div>

LIGO和Virgo目前還無法通過引力波確定它是什么。但核物理表明,當中子星超過2.2個太陽質量時,是無法承受自身重量的。據此,未參與觀測的美國馬里蘭大學帕克分校天體物理學家Cole Miller推測,該物體“幾乎可以肯定”是一個黑洞。

在LIGO和Virgo運行之前,唯一的黑洞觀測證據來自對銀河系大約30個黑洞的研究,每個黑洞都有一顆伴星運行,伴星為黑洞輸送熱物質。2010年,亞利桑那大學天體物理學家Feryal ?魻zel和同事發現,這些黑洞沒有一個質量小于5個太陽質量。所以他們假設在2.5~5個太陽質量間存在一個質量間隙,其中既不存在中子星,也不存在黑洞。

但?魻zel強調,這個概念建基于觀察?!壩忻揮幸桓鑫錮砝礪鬯島詼床荒茉諦∮?個太陽質量時形成?”?魻zel說,“我們不這樣認為,但在大質量恒星的演化過程中,一定有一些因素使得這一過程非常困難?!?/div>

理論學家解釋了為何如此——當一顆大質量恒星耗盡氫燃料、核心開始塌縮時,中子星或黑洞都可能形成。如果恒星足夠輕,當超新星爆炸時,其核心會塌縮成中子星。然而,如果恒星質量太大,那么其核心將收縮到一個無限小的點,只留下超強引力?。漢詼?。理論認為,對于這些重恒星來說,除了最外層,其余部分都會坍塌,從而將黑洞質量提升到5個太陽質量甚至更多。

Miller表示,新的觀測結果可能會對質量間隙假設產生影響。作為這一假設最初的支持者之一,?魻zel表示 “新發現非常令人興奮”,“更重要的是,LIGO和Virgo已經證明了以不同方式形成低質量黑洞是可能的”。

未參與該研究的哥倫比亞大學理論天體物理學家Brian Metzger說,真正的謎團可能是新觀測到的兩個黑洞的極端質量比。就在幾周前,LIGO和Virgo公布了GW190412事件,兩個黑洞的質量比約為4:1。而這次發現中,兩個黑洞的質量比為9:1。

相關論文信息:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab960f




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