黑洞又搞了个大新闻,吃掉了一颗中子星,系人类首次发现!

长江日报融媒体8月22日讯(记者汪伟颋)据美国《科学》杂志网站报道,美国东部时间8月14日下午5点10分39秒,位于美国的LIGO和位于意大利Virgo巨型探测器探测到了一次奇异事件。通过数据分析,科学家认为这是由一对黑洞和中子星在约9亿光年之外相互运动并合产生的一束引力波脉冲。专家还称,“这将是一个重要的里程碑。”

图源:美国《科学》杂志官网

当黑洞遇上中子星是什么情形?21日晚,中国科学院国家天文台研究员苟利军在接受长江日报记者采访时提出了两种猜想。

如何确定是相撞的就是黑洞和中子星?

根据公开报道,目前科学家已经发现了10多个黑洞-黑洞并合事件,以及2个中子星-中子星并合事件,发现黑洞-双子星并合事件尚属首次。

如何确定此次并合事件为黑洞-中子星?苟利军对此解释道,天体并合时会产生引力波,引力波的振幅呈逐渐增强然后衰弱的趋势,将引力波转换成图像可以清晰地看出,不同的天体合并时形成的波形不同,这种不同主要体现在峰值在时间上间隔不一样,这是确定发生并合的天体类型的主要依据。

此外,是否出现电磁信号也是确定天体类型的依据,因为电磁信号只在中子星参与时出现。

黑洞是如何“吃”掉中子星的?

关于黑洞如何“吞掉”中子星的,目前科学家提出了两种可能性:一是黑洞巨大的引力将中子星瓦解,并一步步将中子星吞噬。另一种可能性是,黑洞一口气就将整个中子星吞下。苟利军表示,两种情形的最大不同在于中子星是否瓦解。

黑洞和中子星并合的情形取决于黑洞质量。当黑洞质量高于5、6个太阳质量时,可能出现黑洞将中子星在没有瓦解的情况下“一口吞下”。此种情形之下,系统合并不能产生可观测的电磁现象。而当黑洞质量较小时,黑洞的潮汐力可能将中子星瓦解之后吸入,尽管被瓦解的时间很短,但是还是有可能产生可能观测的电磁辐射,短时标的伽马射线暴的一个产生模型就是黑洞和中子星合并。这两种情形仅为理论上的推断,尚需进一步的观测才能验证。

今年4月10日21点整,天文学家召开全球新闻发布会,宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。那么现在能通过照片来获知黑洞-中子星并合时的情形吗?

据媒体报道,遗憾的是,由于产生碰撞的黑洞-中子星距离地球过远,目前最先进的望远镜也无法观测到。但从理论上来说,未来只要望远镜的清晰度和分辨率足够高,就可以观测到碰撞时的情形。

此前曾数次探测到引力波并获诺贝尔奖,此次发现更有划时代意义

2015年9月16日,LIGO首次探测到了两个黑洞碰撞产生的引力波。2017年,LIGO首次发现了两颗中子星碰撞事件,LIGO的三位领导者因此被授予2017年诺贝尔物理学奖。

苟利军直言,此次发现的重要性不亚于2017年获诺奖的发现。此次发现将为科学家理解广义相对论、恒星死亡与神秘天体提供全新的视野。

他表示,首先,这项发现将帮助科学家认识神秘天体——中子星。虽然中子星内部含有宇宙中最致密的物质,但物理学家仍然对其内部结构知之甚少。其次,黑洞吞噬中子星的事件,也可以为在极端条件下验证广义相对论提供绝佳的场所。此前,物理学家在黑洞周围检验广义相对论的尝试已经足够困难,现在科学家进一步提升验证广义相对论的挑战性,来验证广义相对论。

【编辑:刘思】

(作者:汪伟颋)

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