繞著蟲洞旋轉的黑洞可能會發出奇異的引力波

2020-08-01 新浪探索
繞著蟲洞旋轉的黑洞可能會發出奇異的引力波

蟲洞是穿越時空的隧道,連接著宇宙的不同部分(概念圖)圍繞蟲洞旋轉的黑洞可能會釋放出一種新引力波模式

  在一項新研究中,科學家對雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)和室女座幹涉儀的數據進行了分析,提出了宇宙中可能會出現時空隧道的假設。

  引力波探測器已經幫助天文學家發現了神秘的黑洞,而下一個重大的發現可能會更加奇異,那就是我們在科幻作品中經常看到的概念:蟲洞。

  美國物理學家在7月17日發表於預印本網站arXiv的論文中報告稱,當一個黑洞螺旋進入蟲洞時,會在時空中產生一種奇怪的漣漪,而LIGO和室女座幹涉儀可能會捕捉到這種時空漣漪。當黑洞穿過蟲洞之後再次出現時,這些波信號可能會忽隱忽現。

  蟲洞是一種假想的天體,其中的時空彎曲,可以作為通道連接相聚遙遠的宇宙地點,或是可能存在的不同宇宙。從外面看,蟲洞似乎與黑洞相似。但是,當物體落入黑洞時,會被困在裡面,而落入蟲洞的物體可以穿過蟲洞到達另一端。

  目前還沒有任何證據表明蟲洞的存在。美國範德堡大學的物理學家威廉·蓋貝拉說:「這些都只是推測。」但是,如果蟲洞真的存在,研究人員就有可能通過引力波探測到這些奇異的天體。

  蓋貝拉及其同事想像了一個質量為太陽5倍的黑洞,繞著距離地球16億光年的蟲洞旋轉。根據研究人員的計算,當這個黑洞圍繞蟲洞旋轉時,它會開始向內螺旋運動,就好像在繞著另一個黑洞旋轉。一開始,這種螺旋運動產生的引力波看起來就像兩個黑洞相互運動的標準特徵,也是一種隨時間而增加頻率的波模式,稱為「啁啾」(chirp)。

  不過,當黑洞到達蟲洞的中心,即所謂的「咽喉」時,黑洞就會穿過其間。研究人員思考了如果黑洞出現在一個遙遠的宇宙區域,或者另一個宇宙之中時,會發生什麼。在這種情況下,第一個宇宙中的引力波會突然消失,而在第二個宇宙中,黑洞會先向外發射,然後再盤旋返回。然後,黑洞會通過蟲洞回到第一個宇宙。

  當黑洞返回時,它最初會從蟲洞螺旋式向外運動,可能會產生一種「反啁啾」信號,即一種與啁啾相反的引力波模式,然後再轉變為啁啾信號。黑洞會繼續在這兩個宇宙間跳躍,導致引力波的反覆爆發,其間不時會出現寂靜。一旦黑洞因為引力波失去足夠的能量,它的穿越之旅就會結束,最終停留在蟲洞的「咽喉」處。

  紐約州立大學布法羅分校的物理學家德揚·斯託伊科維奇沒有參與這項研究,他說:「你無法在兩個黑洞中重現這種現象,所以這是一個明確的蟲洞信號。」

  根據廣義相對論,引力是時空曲率的結果,蟲洞是可能的。然而,如果真的探測到這樣一個蟲洞,就意味著存在一種物理學家無法理解的奇異物質。這是因為,需要一種負質量的物質來保持蟲洞「咽喉」的張開,以防止其坍縮。目前還沒有任何一種已知的物質符合這一要求。

  位於美國的雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)和義大利的先進室女座探測器(Advanced Virgo)都探測到了來自黑洞或中子星的引力波,這些巨大的天體在合併之前會圍繞著彼此旋轉。

  憑藉這些靈敏的引力波探測器,科學家現在已經很擅長發現這類合併事件,自2015年以來,確認的事件已有十多起,還有更多的正在等待確認。不過,葡萄牙裡斯本大學高等技術研究所的物理學家維託•卡多佐表示,在某個時候,物理學家需要開始關注一些更不尋常的可能性,「我們需要尋找奇怪但令人興奮的信號」。(任天)

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  • 蟲洞和黑洞哪個厲害?引力波或能區分這2種神秘天體
    在科幻作品中,我們經常看到「蟲洞」的概念,它被想像成時空穿梭的隧道,連接著宇宙中相距遙遠的不同區域,甚至有人大膽設想,它連接著不同的宇宙。物理學家掌握著廣義相對論,他們相信引力是時空扭曲的結果,所以他們也相信蟲洞確實是可能存在的。假如存在一種奇異的物質,它的質量是負的,就能把蟲洞的「咽喉」撐開,形成一個隧道。
  • 最新研究發現黑洞與蟲洞的碰撞也會產生豐富的引力波
    然而,最近的一項研究發現,黑洞與蟲洞的碰撞也會產生豐富的引力波。8月27日,據國外媒體報導,一個國際研究團隊在假設蟲洞存在的前提下,模擬分析了5倍太陽質量黑洞穿過200倍太陽質量的蟲洞。結果表明,黑洞可穩定穿越蟲洞,在黑洞進入和離開蟲洞的過程中,會出現迄今從未探測到過的特殊引力波信號。黑洞為何會「落入」蟲洞內?所發出的一種特殊的引力波是什麼樣的?
  • 如果黑洞落入蟲洞會發生什麼?
    研究人員還探索了當黑洞進入蟲洞的一個口,從蟲洞的另一個口出來進入時空的另一個點,然後-假設黑洞和蟲洞受到引力約束-落入蟲洞並從另一邊出來時,可能會發生什麼。無路可逃。在計算機模型中,研究人員分析了一個質量是太陽五倍的黑洞和一個喉嚨比黑洞寬60倍的穩定的、質量是太陽200倍的可穿越蟲洞之間的相互作用。
  • 黑洞與蟲洞相遇後結局眾多 但都繞不開引力波
    黑洞為何會「落入」蟲洞內?所發出的一種特殊的引力波是什麼樣的?人們可以按圖索驥搜尋蟲洞進而開展時空旅行嗎?  「反啾啾聲」: 黑洞穿過蟲洞的引力波特徵  蟲洞和黑洞都是愛因斯坦廣義相對論預言的特殊時空結構。天文學家普遍認為,黑洞是恆星坍縮的產物。
  • 如果黑洞掉進蟲洞會發生什麼?
    這些模型表明,當黑洞進出蟲洞時,會出現與目前所見不到的引力信號。當兩個黑洞相互靠近時,它們的軌道速度就會增加,就像旋轉的花樣滑冰者把胳膊拉得更靠近身體。反過來,引力波的頻率上升。這些引力波產生的聲音是一種啁啾聲,就像人們在滑動哨子上快速增加音調一樣,因為頻率的任何增加都對應於音調的增加。
  • 當黑洞落入蟲洞之中,會出現一種神秘引力波
    黑洞vs蟲洞  目前引力波天文臺已探測到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大質量天體之間發生碰撞,然而,在理論上可能存在更奇異的天體,例如:蟲洞,蟲洞碰撞也會產生科學家可以探測到的引力信號。
  • 黑洞落入蟲洞會發生什麼?出現一種神秘引力波!
    黑洞vs蟲洞目前引力波天文臺已探測到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大質量天體之間發生碰撞,然而,在理論上可能存在更奇異的天體,例如:蟲洞,蟲洞碰撞也會產生科學家可以探測到的引力信號。
  • 黑洞蟲洞,幹一架就知道誰是個好洞
    圖源:NASA/CXC/M.WEISS在計算機模型中,研究人員分析了質量為太陽5倍的黑洞,與質量為太陽200倍的穩定且可穿越的蟲洞(「喉嚨」是黑洞寬度的60倍)之間的相互作用。這些模型表明,當黑洞進出蟲洞時,會出現前所未見的引力波信號。當兩個黑洞相互靠近時,它們相互環繞的速度就會增加,就像旋轉的花樣滑冰選手互相拉著胳膊越靠越近,而引力波的頻率也會上升。
  • 黑洞落入蟲洞會發生什麼?
    黑洞vs蟲洞目前引力波天文臺已探測到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大質量天體之間發生碰撞,然而,在理論上可能存在更奇異的天體,例如:蟲洞,蟲洞碰撞也會產生科學家可以探測到的引力信號。
  • 宇宙黑洞掉進比自己大60倍的蟲洞是一個什麼樣的體驗?
    當兩個黑洞彼此螺旋地靠近時,它們的軌道速度會增加,就像旋轉的花樣滑冰運動員將手臂拉近身體一樣。反過來,引力波的頻率上升。這些重力波將產生的聲音是rp聲,就像當人們在滑動口哨中迅速增加音高時一樣,因為頻率的任何增加都對應於音高的增加。
  • 當蟲洞遇上黑洞,故事將會如何發展?
    當黑洞掉進蟲洞會發生什麼?一種新的發現方法。如果蟲洞存在,他們會吞噬黑洞。一個新的研究表明,如果蟲洞存在,科學家也許在某一天發現黑洞掉入其中。經過幾十年的研究,科學家在2016年報導了在雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)發現的第一個有關引力波的直接證據。  黑洞vs蟲洞  引力波天文臺偵察到超過20次巨大的碰撞在十分密集且大規模的物體之間發生例如黑洞與中子星。但是,理論上可能存在更多的外來物體,如蟲洞,他們之間的碰撞可能也會產生引力信號被科學家偵察到。
  • 當蟲洞遇上黑洞,故事將會如何發展?
    經過幾十年的研究,科學家在2016年報導了在雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)發現的第一個有關引力波的直接證據。 黑洞vs蟲洞 引力波天文臺偵察到超過20次巨大的碰撞在十分密集且大規模的物體之間發生例如黑洞與中子星。但是,理論上可能存在更多的外來物體,如蟲洞,他們之間的碰撞可能也會產生引力信號被科學家偵察到。
  • 額滴個神啊:黑洞發出的引力波再次證明愛因斯坦正確!
    據外媒報導,阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論中的一個理論認為,在兩個黑洞碰撞並合併之後,新創造的黑洞應該像敲鐘時一樣發出「響聲」,在時空中發出引力波漣漪
  • 如果蟲洞真實存在 那麼完全可以吞下黑洞
    黑洞vs蟲洞目前引力波天文臺已探測到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大質量天體之間發生碰撞,然而,在理論上可能存在更奇異的天體,例如:蟲洞,蟲洞碰撞也會產生科學家可以探測到的引力信號。
  • 黑洞、蟲洞都很可怕:產生巨大引力波
    今年年初,科學家做出了「本世紀最大的科學突破」,發現了引力波的存在。與此同時,研究人員還指出,這些引力波是由兩個大小約為太陽30倍的黑洞碰撞時產生的。但一項最新研究稱,其它現象也很容易產生引力波,如蟲洞或gravaster(一種內部由暗物質組成的天體)。
  • 其實黑洞並不存在?一個新的理論稱黑洞可能只是奇怪的蟲洞
    還有另外一些人壓根都不相信存在黑洞的天體,不過也確實如此,我們沒有實際觀察到這一神秘而危險的天體,儘管黑洞周圍有很多未知的東西,它究竟長什麼樣?吸收的物質變成了什麼?在我們的星系中又潛伏者多少黑洞等等這些問題都沒有答案,但是天文學家和天體物理學家相當確定它們的存在。
  • 黑洞與蟲洞相遇後結局眾多 但都繞不開引力波
    視覺中國供圖通過引力波信號,天文學家已經觀測到超過20次的黑洞、中子星等緻密天體的碰撞或併合事件。然而,最近的一項研究發現,黑洞與蟲洞的碰撞也會產生豐富的引力波。8月27日,據國外媒體報導,一個國際研究團隊在假設蟲洞存在的前提下,模擬分析了5倍太陽質量黑洞穿過200倍太陽質量的蟲洞。結果表明,黑洞可穩定穿越蟲洞,在黑洞進入和離開蟲洞的過程中,會出現迄今從未探測到過的特殊引力波信號。黑洞為何會「落入」蟲洞內?所發出的一種特殊的引力波是什麼樣的?
  • 宇宙中如果黑洞掉進蟲洞會怎樣?
    天文學家認為,他們可能能夠利用時空中的引力波來探測落入蟲洞的黑洞,但前提是蟲洞確實存在並且這種情況曾經發生過根據愛因斯坦的觀點,他在1916年首次預測了引力波的存在,引力來自於質量扭曲時空的方式。當兩個或多個物體在引力場中移動時,它們會產生引力波,它們以光速傳播,並沿時空拉伸和壓縮時空。 引力波非常弱,因此很難檢測到,甚至愛因斯坦也不確定它們是否真的存在以及是否會被發現。經過數十年的研究,科學家報告了 2016年使用雷射幹涉儀重力波天文臺(LIGO)探測到的重力波的直接證據。
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