把三个黑洞扔到超大质量黑洞周围的圆盘中事情变得非常奇怪,非常快。
这是一项新研究的结论,该研究深入研究了科学家在2019年5月观察到的一个特别奇怪的引力波事件,目前仍在试图理解。引力波是时空的涟漪,它是由黑洞合并等戏剧性事件引起的。但这一特殊的观测结果与科学家们所捕捉到的其他碰撞并不相符:它导致了一个中等大小的黑洞,科学家们几乎看不到,更不用说解释了,而且当这些庞然大物相互靠近时,一些力在拉伸典型的圆形舞蹈。
“GW190521引力波事件是迄今为止最令人惊讶的发现。这两个黑洞的质量和自旋已经令人惊讶,但更令人惊讶的是,它们似乎没有一个导致合并的圆形轨道,”佛罗里达大学的物理学家、这项新研究的合著者伊姆雷·巴托斯(Imre Bartos)在一份声明中说。(天文学家将引力波信号命名为它们被观测到的日期,所以GW190521标志着2019年5月21日探测到的引力波。)
在对这一奇怪信号的最早分析中,科学家们已经怀疑这种合并发生在一个充满黑洞的空间中。天文学家知道两种类型的黑洞。其中一种被称为恒星黑洞,是由垂死的恒星形成的,其质量可能是太阳的十几倍。相比之下,超大质量黑洞则隐藏在一些星系(包括我们的银河系)的中心,198彩票平台注册送的钱怎198带玩团队是1号团队吗么提款,其质量可能是其他星系的数百万倍。
2019年5月合并的结果似乎是一个中等大小的黑洞,其质量大约是太阳的100到1000倍。科学家们从未设法研究过,也无法解释这样一个物体是如何形成的。作为对这一发现的回应,天文学家提出,其中一个碰撞黑洞本身就是一次碰撞的结果,将最终产物推入神秘的中间范围,其质量是太阳的142倍。
为了获得两次连续的碰撞,天文学家们首先分析了GW190521,并提出这一事件发生在科学家们所说的活动星系核附近——一个特别动态的超大质量黑洞,它固定着一个星系,在那里较小的黑洞可能会扩散。
这项新研究从不同的角度看待这一情况,支持了这一观点。
这些科学家想要了解的是,这两个黑洞碰撞时,它们的轨道实际上并没有围绕对方旋转——相反,它们的轨道是偏心的或椭圆的,更多的是椭圆形而不是圆形。这也很奇怪:天文学家认为,当两个黑洞相撞时,巨大的引力应该会迫使这两个黑洞走上圆形轨道。
因此,这项新研究背后的物理学家开始着手模拟黑洞碰撞。虽然他们的计算表明,三个随机的黑洞不太可能导致偏心碰撞,但当他们考虑到活动星系核的环境时,情况发生了变化。
这种类型的特征也拥有一个围绕着超大质量黑洞的物质盘,就像一个质量大得多的太阳系模型。在太阳系有行星的地方,一个活跃的星系核有恒星黑洞,这些黑洞分散在圆盘上,新研究认为这本质上是一个二维系统。
丹麦尼尔斯波尔研究所的天体物理学家、联合作者约翰·萨姆辛在一份声明中说,在这种情况下,这些模型发生古怪合并的可能性飙升至100倍。按照这个速度,活动星系核圆盘中可能有一半的合并是偏心的,而不是圆形的,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,因此2019年5月的异常观测就不那么令人惊讶了。
“在这些环境中,典型的速度和密度的黑洞是如此之高,以至于小黑洞周围的反弹在一个巨大的台球游戏,宽圆形二进制文件不能存在,”合著者Bence柯奇士便因牛津大学的天体物理学家在英国在声明中说。
研究人员指出,在他们的模型中,偏心合并的概率随超大质量黑洞周围圆盘的特征而变化。他们说,下一步是观测更多的黑洞碰撞以进行分析。
这项研究发表在周三(3月9日)发表在《自然》杂志上的一篇论文中。