两个黑洞偶然碰撞，释放出前所未有的时空涟漪

黑洞碰撞并合时产生的引力波 根据爱因斯坦的广义相对论，仅存在具有质量的物体就可以扭曲时空。此外，当物体移动（非轴对称）时，时空的扭曲以光速传播。这就是我们所说的“引力波”。当两个黑洞碰撞合并时，时空涟漪扩散的现象才是名副其实的引力波。此前的研究表明，这些引力波大部分是由两个在一起多年的黑洞（双黑洞）合并产生的。这样的黑洞，大概从诞生恒星起就一直在一起，可以说是亲如兄弟。照片由 iStockStrange 拍摄 引力波与双黑洞不同，但引力波也是由两个在太空中移动的黑洞“动态相遇”产生的。 ‹ 2019年探测到的引力波“GW19052”最初被认为是两个黑洞沿圆形轨道高速旋转、相互靠近、最终并合的过程产生的。然而，GW19052 有一个奇怪的地方，无法用传统的黑洞合并来解释。它很短，不到十分之一秒，而且很尖锐。因此，德国耶拿大学的天文学家Rossella Gamba等人认为，这次引力波可能是由另一种类型的并合造成的。据推测，当两个在空间中运动的黑洞在没有画出螺旋的情况下动态相遇并瞬间合并时，就会发生这种情况。 GW190521 The Impossible Black Hole 历史上首次观察到的动态相遇 Gamba先生和他的同事们在模拟中调整碰撞黑洞的轨道、自转、质量等的同时试图重现GW19052，并验证了他们的假设。 bottom .结果，有人提出这两个黑洞不是双星。相反，很明显它们是黑洞，它们是在彼此的引力相互捕获并在一个疯狂的偏心环中翻筋斗两次后发生碰撞而产生的。在这种情况下，两个黑洞都不会旋转。根据研究团队的说法，这种情况发生在密集的宇宙中，比如星团，那里很可能会发生引力相互作用。它似乎很容易发生。首次探测中子星——黑洞并合（GW200105）产生的引力波 两个黑洞并合形成的单个黑洞 此次揭示的内容与已知的GW190521目标一致。例如，据估计产生 GW190521 的黑洞之一的质量约为太阳的 85 倍。按照目前的黑洞理论，质量大于65倍太阳质量的黑洞不可能从一颗恒星中诞生。如此大的黑洞只能通过黑洞并合才能诞生。在这项研究中，估计两个碰撞黑洞的质量分别是太阳的 81 倍和 52 倍。也就是说，一个比目前的估计值略低，但还是超过了单颗恒星诞生的黑洞。黑洞的这种动态相遇被认为极为罕见，但并非不可能。 GW190521 可能是第一个观察到这种罕见现象的例子。而首次观察成功，意味着未来几年可能会观察到更多的病例。探测到GW190521的引力波观测仪器“LIGO”和“Virgo”将从2023年3月开始与日本大型低温引力波望远镜“KAGRA”合作开展新的引力波观测。这项研究发表在《自然天文学》（2022 年 11 月 17 日）上。参考资料：两个黑洞偶然相遇，并创造了前所未见的东西：ScienceAlert / hiroching 撰写 / parumo 编辑