在通过引力波探索了四年多的宇宙事件之后,科学家们终于发现了第三种预期中的碰撞——两次。
新的碰撞包括一个黑洞和一个中子星,使它成为各种各样的混搭。科学家们已经观察到数十对黑洞的合并,以及一对中子星的合并。中子星是超密度恒星的尸体。但黑洞和中子星之间的碰撞,虽然科学家预测,并没有确定地检测到。
现在,研究人员说他们已经做到了,观察这种碰撞在时空中产生的独特涟漪。
法国蓝色天文台的研究员阿斯特丽德·兰伯特(Astrid Lamberts)在一份声明中说:“随着我们在银河系外发现了中子星-黑洞合并,我们已经发现了缺失的双子星类型。”“我们终于可以开始了解有多少这样的系统存在,它们合并的频率,以及为什么我们还没有在银河系看到这样的例子。”
这两个新发现都是在2020年1月进行的,仅相隔10天。根据观测到的日期,这次碰撞现在被称为GW200105和GW200115。其中一个被双激光干涉引力波天文台(LIGO)探测器和欧洲类似的室女座探测器探测到,另一个仅被LIGO探测器和室女座探测器中的一个探测到。(该伙伴关系现在还包括日本的一个名为KAGRA的探测器,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金,真的假的呢?,好的总代理团队会陪玩家一起收米,198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识,198彩平台主管就在这等著你。,但该设施直到2020年2月才开始观测。)
GW200115在这三个设施中都得到了很好的检测和观察。科学家们认为,这是一个质量接近太阳六倍的黑洞吞噬了一颗质量比太阳大一半的中子星,而且这次合并发生在6.5亿光年到15亿光年之间
GW200105没有被确定探测到,但科学家们怀疑它是一个质量约为太阳九倍的黑洞和一颗质量约为太阳两倍、距离太阳5.5亿光年、13亿光年的中子星的合并。
科学家们还不确定这些混合合并是否会产生可见光信号(就像中子星合并那样)或不产生(就像黑洞合并那样)。
天文学家无法将这两种新的引力波探测与光波观测相匹配,但这并不一定意味着没有相应的闪光。对于不那么精确的探测,科学家只能将源的位置缩小到天空的17%左右;为了更精确的探测,科学家们仍然要面对一个相当于2900个满月的区域。此外,在距离碰撞如此遥远的地方,任何光线到达地球的时候都会极其昏暗。
然而,科学家们确实怀疑,至少对于这些特殊的合并,没有看到光信号。
威斯康辛-密尔沃基大学的物理学家、LIGO科学合作组织的现任发言人帕特里克·布雷迪在一份声明中说:“这不是黑洞吞噬像饼干怪兽那样的中子星,并向周围抛出碎片的事件。”“这种‘折腾’会产生光,我们认为在这些情况下不会发生。”(乱吃也被称为潮汐破坏。)
这两件事标志着科学家们第一次看到了合并,并确信这代表了混合的一对。然而,在之前的两次探测中,同样的情况也是可能的,尽管不是天文学家能够证实的。其中一个事件在2019年8月被探测到,代表着一个大黑洞,它要么是已知的最大中子星,要么是已知的最小黑洞。4个月前探测到的另一个事件可能是混合对的合并——但可能只是探测器中的噪声。
考虑到2020年1月的两次观测结果,科学家现在预测,在距离地球10亿光年的范围内,每个月都会发生一次黑洞和中子星的合并。
科学家有两种理论来解释这种合并是如何发生的。一种是双星的每个成员都独立成为超新星,昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ,总代理团队非常欣慰,于是送给他了一个大红包优惠奖励。,爆炸并形成两个高密度的残余,最终合并。另一种理论认为,不同的恒星经历超新星爆炸,然后建立起双星关系。
这两项新的碰撞观测结果还不足以确定发生了什么,但科学家们确实希望,引力波的探测最终将解决这个谜题。
“仍然有很多我们不知道的中子星和黑洞——他们可以多么小或大,他们如何快速旋转,他们对如何进入合并伙伴,“玛雅Fishbach,伊利诺斯州西北大学的博士后和该研究的合著者,在一所大学的声明中说。“有了未来的引力波数据,我们将有数据来回答这些问题,并最终了解我们宇宙中最极端的物体是如何形成的。”
双星LIGO探测器Virgo和KAGRA都在为合作伙伴的第四次观测做准备,预计明年夏天开始。科学家们说,这项工作可以让这对伙伴每天都探测到一个引力波信号,让科学家们了解到更多关于宇宙正在发生什么的信息,就像这些戏剧性的合并一样。
“每次碰撞并不仅仅是两个质量大、密度大的物体的碰撞。它真的很像吃豆人,一个黑洞把它的伴星中子星整个吞下去,”澳大利亚国立大学物理学家、该研究的合著者苏珊·斯科特在大学声明中说。“这些碰撞震动了宇宙的核心,我们已经检测到它们在宇宙中急速传播的涟漪。”
研究结果发表在6月29日的《天体物理学杂志通讯》上。