隨著人類對太空的深入探索,天體物理學家現在已經積累了足夠多的黑洞合併的資料,可以在宇宙歷史上繪製頻率圖。
兩個合併的黑洞的示意圖,這些黑洞產生引力波,這些引力波在物體彼此相對旋轉時向外波動
2019年的6個月內,天文學家觀測到39個宇宙事件,這些事件釋放出了引力波,平均每周超過一個。
自2015年首次識別黑洞以來,觀測站經過不斷地檢測這些由兩個黑洞合併而成的漣漪,隨著對數據的收集,天文學家已經能繪製此類事件在宇宙歷史上發生的頻率。
引力波是時空結構中的漣漪,它是由質量加速而釋放的,尤其是當兩個擁有無限密度巨大質量的黑洞彼此螺旋融合時,它們的詳細特性為阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論提供了無數檢驗的資料,包括迄今為止存在黑洞的最有力證據。
不僅如此,除了電磁波和宇宙射線外,天文學家通過引力波還獲得了一種觀察宇宙的新方法。
第三次運行的雷射幹涉儀引力波天文臺(LIGO)最新數據顯示,他們的前11次檢測實驗,總共觀測到了50個重力波事件。
大多數事件是兩個黑洞的合併,探測器還注意到了兩個中子星之間的碰撞,以及至少一個中子星和一個黑洞的合併。
天體物理學家特別關注涉及中子星的合併,因為它們有望釋放普通光和引力波,這在2017年8月看到的中子星合併中得到了證實。
數據中一些最引人注目的事件已經在一些論文中有描述,其中包括 迄今為止最大的黑洞合併 和最「歪斜」的合併,這是 兩個質量迥異的黑洞相撞。
宇宙中的合併事件中涉及到了大量黑洞,但是天體物理學家還有一個令人驚奇的發現,沒有一個黑洞的重量超過太陽的45倍。
現在,大量的數據使LIGO-Virgo研究人員能夠大致估計平均星系中黑洞合併發生的速度。科學家表明,在一個恆星形成之後,這個速度似乎已經達到了八十億年前的峰值,而後來又有一些變成了黑洞。
該項研究還提供了有關黑洞如何旋轉的信息,這是理解物體合併之前如何相互繞軌道的關鍵。
它表明,在某些二進位系統中,兩個黑洞的旋轉軸未對齊,這意味著它們是分開形成的。
但是許多其他雙星似乎具有大致對準的旋轉軸,這是天體物理學家期望的,當兩個黑洞作為雙星系統開始其運轉周期時,其巨大的能量會散發出強大的引力漣漪而被天文學家所觀測。
隨著黑洞研究的繼續進行,相信人類總有一天會洞悉宇宙所有的秘密。