科學家探測到兩個黑洞碰撞產生的閃光信號

2020-11-26 新浪科技

來源:新浪科技

藝術家描繪兩個黑洞在一個超大質量黑洞的圓盤內合併,之後釋放出一束光。

新浪科技訊 北京時間6月30日消息,據國外媒體報導,通常人們認為黑洞不會產生閃光,正如它們名字:黑洞,此外,即使黑洞互相撞擊,天文學家的傳統儀器也無法進行觀測,但是2019年科學家探測到一次黑洞碰撞事件,發現黑洞碰撞時產生奇怪的閃光。

2019年5月21日,地球引力波探測器捕捉到一對超大質量天體碰撞信號,在時空中產生漣漪。之後茲威基瞬變儀器觀測到一束強光,當科學家分析這兩個信號時,意識到它們都來自同一太空區域,猜測這是罕見的可觀測黑洞碰撞事件。

美國宇航局噴氣推進實驗室天體物理學家丹尼爾·斯特恩稱,這項發現令人興奮,關於這兩個正在合併的黑洞,我們可以了解很多,基於它們偶然產生的信號,可以了解它們所處的環境。

科學家認為兩個黑洞碰撞時合併的黑洞被鎖定在一個類星體周圍的圓盤結構中,超大質量黑洞在該過程中會釋放大量能量。加州理工學院、ZTF項目科學家馬修·格雷厄姆稱,在這次更突然的耀斑爆發之前,超大質量黑洞已經「蠢蠢欲動」許多年。

加州理工學院天文學家曼西·卡斯利瓦爾稱,黑洞碰撞產生閃光並不奇怪,事實上像這樣的超大質量黑洞一直都有耀斑,它們不是安靜的天體,但此次觀測的黑洞耀斑爆發時間、規模和區域都非常獨特。

基於引力波和光線的配對,科學家猜測耀斑是由超大質量黑洞的吸積盤內合併的兩個小黑洞產生的,超大質量黑洞難以置信的強大引力會影響到盤內較小物質,甚至其他黑洞。

曼哈頓社區學院薩維克·福特稱,這些天體就像狂躁的蜜蜂圍繞在蜂后周圍,它們能在短時間內找到引力伴侶並成功配對,但通常在瘋狂的舞蹈中很快會失去舞伴。但在超大質量黑洞的圓盤中,流動的氣體將蜂群的狂舞轉變為經典的小步舞曲,並將黑洞組織起來配對。

科學家認為,這種閃光現象並非來自於合併自身,相反,合併的能量將從稍大一些的黑洞中釋放出來,穿過超大質量黑洞吸積盤環繞著黑洞。黑洞合併幾天或者幾周之後,釋放的氣體會產生耀斑現象。科學家在引力波信號釋放34天之後,探測到黑洞耀斑。

研究人員稱,這並不能保證該解釋與實際情況相符。格雷厄姆說:「耀斑發生在正確的時間範圍和正確的位置,這與引力波事件相一致,因此我們認為耀斑很可能是黑洞合併的結果,但我們不能完全排除其他可能性。」

目前,這項最新研究報告發表在6月26日出版的《物理評論快報》雜誌上。(葉傾城)

相關焦點

  • 科學家收到一個罕見信號,由兩個黑洞爆炸產生,距地球70億光年!
    自從人類第1次拍攝到了黑洞照片後,我們才清楚的認識到人類在宇宙面前是多麼的渺小。在9月2日的時候,科學家聲稱他們探測到了一種特殊的宇宙信號,這個信號並非星體發出,持續時間很短,是兩個黑洞相撞發出的。它們兩個距離地球70億光年。
  • 第一個被清晰探測到的中等質量黑洞:迄今最強引力波信號
    兩個黑洞碰撞的想像圖宇宙中充滿了時空漣漪——引力波——的迴響,現在,在我們所聽到的 「宇宙交響樂」中,又增加了一段新的聲音。自 2015 年以來,天體物理學家一直在使用引力波探測器來 「聆聽」宇宙中類似啁啾的信號,並通過解碼這些在時空中產生的細微漣漪,分析發出這些信號的大規模碰撞事件。
  • 天文學家在探測到39次新宇宙碰撞事件後探究黑洞起源
    據外媒CNET報導,由黑洞和中子星之間的大規模碰撞引起的引力波事件的數量已經增加了四倍。在一組新論文中, 來自LIGO和Virgo合作項目的研究人員編目了39個「新 」事件,這是自2015年LIGO和Virgo引力波探測器開啟以來已經檢測到的11個事件的基礎上增加的。
  • 愛因斯坦說,我們永遠都不會探測到時空漣漪,實驗證明他錯了
    阿爾伯特·愛因斯坦曾預言,像黑洞和中子星這樣的超大質量物體在碰撞時,會在時空中產生漣漪。愛因斯坦認為人類無法探測到這些漣漪,也就是引力波。 但100年後,雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)證明他錯了。現在,一個全球天文臺網絡已經探測到50種可能來自猛烈空間碰撞的引力波。天文臺仍在變得越來越強大和精確。
  • LIGO如何探測到引力波?
    據推算,本次宣布的引力波直接探測,其信號來自距離地球13億光年的雙黑洞的合併事件,持續時間約200毫秒,振蕩頻率30—150赫茲。兩個互相纏繞運動的黑洞質量大約相當於30個太陽,它們在最終的毀滅性的碰撞合併時發出引力波爆發,此發現事件的探測時間是2015年9月14日(探測編號GW150914)。
  • 破譯70多億年前的引力波信號 幫人類釐清黑洞成長歷史
    「科學家發現了不可能存在的黑洞!」這幾天,相關話題在網上引起了廣泛熱議。9月3日,據國外媒體報導,美國雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)與位於義大利的室女座引力波天文臺(Virgo)攜手探測到了一個約為142倍太陽質量的中等質量黑洞,這也是科學家首次探測到中等質量黑洞。
  • 引力波探測器探測到史上最大黑洞「怪獸黑洞」:比太陽重150倍
    國際天文學界表示,去年5月21日用LIGO和Virgo兩臺引力波探測器探測到一個史上最大黑洞怪獸黑洞,比太陽重150倍。科學家認為這個巨大的黑洞... 國際天文學界表示,去年5月21日用LIGO和Virgo兩臺引力波探測器探測到一個史上最大黑洞「怪獸黑洞」,比太陽重150倍。
  • 我們為什麼要探測引力波?
    所有這些都在2015年9月14日發生了變化,當時雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)物理感應到時空的波紋,該波紋由兩個相距13億光年的碰撞黑洞產生的引力波引起。雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)發現引力波成為人類最偉大的科學成就之一,載入史冊。
  • 科學家疑探測到比鄰星發射的神秘無線電信號
    60年來一直在尋找外星人60年來,從奧茲瑪計劃開始,科學家們一直在探測太空中可能是人工起源的無線電信號。奧茲瑪計劃是我父親Frank Drake於1960年進行地一次搜索。攝影:ESA/HUBBLE & NASA「似乎只有人類技術才能產生這樣的信號,」 Sheikh說。「我們的WiFi、手機信號塔、GPS以及衛星廣播——所有這些看起來都與我們正在尋找的信號一模一樣,導致科學家很難區分某個信號是來自太空還是來自人類製造的科技。」
  • 科學家發現罕見天象,兩個黑洞相撞後,產生比太陽強8倍的引力波
    對此,《物理評論快報》和《天體物理學期刊通訊》對於去年的引力波,都認為造成如此強烈的引力波,與黑洞有著密不可分的關係。兩個黑洞相互碰撞,從而形成引力波,這是可能的。
  • 哈佛科學家發現宇宙超級黑洞「鼻祖」
    史密松天體物理中心的科學家發現在宇宙誕生後12億年左右的時間內就出現了超大質量黑洞負責本項研究的科學家來自哈佛史密松天體物理中心,研究的方向為對宇宙209個星系的早期X射線信號進行了研究,這些早期黑洞與當前宇宙中的黑洞一樣,都會在吸積盤附近將物體加熱到數百萬攝氏度,並在兩極釋放出強大的噴流,我們可以根據這些特徵來探測早期宇宙中的黑洞。
  • 科學家們研究了兩顆中子星撞擊形成黑洞的臨界參數,原子核實驗正在...
    一個科學家團隊調查了中子星是如何合併並形成黑洞的。計算機模擬表明,中子星的高密度物質起著至關重要的作用,中子星是由緻密物質組成的。1.5個太陽質量的質量被壓縮到只有幾公裡的大小,這與原子核內部密度有很大的關係。如果兩顆中子星合併,物質在碰撞過程中會受到額外的重力,這會使得它們形成一個黑洞。
  • 新方法可能可以檢測到原始引力波信號,有可能因此得到諾貝爾獎
    引力波是廣義相對論的預言之一,因為它是如此的微弱,以致於連愛因斯坦都不相信人類能探測到它的存在。正因為如此,我們所探測到的引力波都來自於宇宙最強的災難性事件,例如兩個黑洞的碰撞還有中子星的碰撞。
  • 中質量黑洞首次出現,引起科學家好奇,第一張黑洞為何是橙色的?
    經過一番深入研究後,最終研究人員確定這個中質量黑洞的質量是太陽的142倍,在大約70億年前由一顆66倍太陽質量和85倍太陽質量合併形成的。該消息發出後再次引起了公眾對黑洞的關注,一直以來,由於人類無法通過肉眼直接觀測黑洞,也很難利用單一的探測器對它進行探測,因此黑洞始終保持著它的神秘感。
  • 8個遙遠太空的電波信號,科學家都表示困惑,究竟如何產生的呢?
    2006年7月,美國宇航局的研究人員曾發射了一個用於科學研究的觀測氣球,這枚觀測氣球的主要任務是在大氣層邊緣尋找可能的熱源,但研究人員卻從氣球發回來的信號中聽到了來自遙遠宇宙的轟鳴聲,研究人員並不確定這種轟鳴聲是因何產生的,也不確定是從哪裡發出的。
  • 科學家們第一次探測到揭示宇宙引擎的幽靈信號
    在周三發表在《自然》(Nature)雜誌上的一項研究中,科學家們報告稱,他們首次發現了被稱為中微子的近乎空靈的粒子。這種粒子可以追溯到太陽內部的碳-氮-氧融合,也就是CNO循環。 這是一個裡程碑式的發現,證實了20世紀30年代的理論預測,並被譽為新千年物理學中最偉大的發現之一。
  • 諾獎宇宙學家談黑洞最新發現:未來五到十年都會是熱門研究領域
    原創 Kai 世界頂尖科學家論壇  事件回顧 ·2019年5月21日,雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)和它的歐洲同行室女座幹涉儀(Virgo)探測到了一個信號,近日,研究人員正式宣布此次的發現「GW190521」是迄今為止探測到一對黑洞之間最響亮
  • 奇異引力波事件:黑洞撕碎一顆中子星?如證實將是諾獎級發現
    據美國《科學》雜誌網站近日報導,美國東部時間8月14日17時10分39秒,美國和義大利的3臺巨型探測器探測到了一次奇異事件,分析表明,這顯然是由一對黑洞和中子星在約9億光年之外相互運動併合產生的一束引力波脈衝。
  • 2020年天文學發現大事回顧——宇宙最神秘天體之黑洞篇
    2020年9月2日——LIGO探測到最強引力波自2015年LIGO探測到首個引力波信號後,這種緻密天體引起的時空漣漪就不停地蕩漾在我們的時空中。2019年5月21日,一次有史以來探測到最強的引力波信號掠過地球,在LIGO和Virgo的雷射幹涉引力波探測器上留下了印記。
  • 人類發現「中等質量黑洞」!黑洞理論被打臉是肯定的了
    超大實驗儀器LIGO在對這個這個信號進行理論分析後,科學家們得出了兩個推論:要麼是我們現在關於黑洞的科學理論存在著巨大的缺陷,要麼就是出現了一種全新的,我們從未觀測到過的,也沒有任何理論預言過的為什麼科學家們會得到這種驚人的推論呢?因為這次LIGO發現的是一個142倍太陽質量的黑洞,不僅如此,這個黑洞還是由更小一點的兩個黑洞合併形成的:一個是65倍太陽質量的黑洞,另一個是85倍太陽質量的黑洞。令科學家們奇怪的就是這顆85倍太陽質量的黑洞。根據我們現有的「黑洞理論」,宇宙中是不應該存在85倍太陽質量的黑洞的。