Categories
科技報導

4篇論文揭示了50個黑洞“配對”的秘密



四年前,距離數十億光年,兩個巨大的黑洞在旋轉時彼此融合,從而在空間和時間上造成短暫的波動,物理學家們首次發現了引力波。從那時起,科學家們似乎打開了新的大門,並相繼發現了一系列類似的事件。 根據《科學》的一份報告,全球重力波探測器網絡的研究人員最近以預印服務器arXiv上的4篇文章的形式,發布了迄今為止已發現的50個類似事件的第一份統計分析報告。

合併黑洞旋轉的方向有助於揭示這對黑洞的形成方式。 圖片來源:LIGO / CALTECH / MIT

合併黑洞旋轉的方向有助於揭示這對黑洞的形成方式。 圖片來源:LIGO / CALTECH / MIT

報告顯示,黑洞是這些大質量恆星坍縮後留下的超引力場,比科學家預期的更為普遍和陌生。 研究人員還在報告中發現了一些謎團,例如這些黑洞在合併之前是如何“配對”的。

以上觀測數據部分來自三大L型光學儀器,稱為乾涉儀,其中兩個屬於激光干涉儀引力波天文台(LIGO),第三個探測器是意大利比薩附近的處女座干涉儀(VIRGO)。 在2017年加入了對引力波的搜索。

該探測器具有進行黑洞普查的新功能,使研究人員能夠檢測出合併點上的一對黑洞是否在彼此相同的軌道方向上,這可能是這對黑洞最初如何聚集的線索。

如果自旋方向與彼此環繞的軌道的方向相同,則一對黑洞可以由一對共同誕生的恆星形成。 他們自然獲得了匹配的自旋,但仍然伴隨著崩潰。 如果旋轉的旋轉方向與彼此的軌道方向不同,則這對黑洞可以在分開形成後以某種方式“配對”在一起。

目前,哪種形成方法占主導地位仍然是研究人員爭論的話題。

特別地,如果一對黑洞中的一個沿與軌道相反的方向旋轉,則該對黑洞更可能來自已經形成的黑洞的混合物。 但是,西北大學的天體物理學家,LIGO成員瑪雅·費斯巴赫(Maya Fishbach)表示,很難通過一個chi聲信號來確定是否發生了這種情況。

通過對這些事件的整體分析,研究人員得出了至少有一些黑洞合併涉及反向旋轉的證據。 Fishbach認為,這一結果反過來證明了黑洞可以以多種方式形成。

“我們已經回答了許多我們甚至沒有意識到的問題,但是我們提出了更多問題。這僅僅是科學的開端。” 菲什巴赫說。