一個黑洞就夠亂的,兩個黑洞豈不更亂?雙黑洞系統有何秘密?

2021-01-21 姿勢分子knowledge

根據愛因斯坦的廣義相對論,德國天文學家史瓦西推測出了黑洞這種天體。從此,人們意識到了這種恐怖天體的存在。

不過,當時的科學家們可能沒想到,這個宇宙還有更複雜的情況——雙黑洞。

一個黑洞就夠麻煩的了,還冒出來個雙黑洞。

那麼,雙黑洞是怎麼產生的呢?

目前來說,有幾種猜測。

第一種,就是通過恆星演化來形成。當然了,既然要形成雙黑洞,那就要求必須通過雙星。不過,這種情況發生還是要有一定條件的。首先,它們一定都非常巨大,這是恆星形成黑洞的基本條件。其次,它們的滅亡時間要相對比較一致,如果一個先形成了黑洞,另一個還在主序星或者紅巨星階段,可能其物質就被同伴吸光了。這樣的雙黑洞佔多大的比例,目前還不確定。有科學家認為,宇宙中有14%的大質量恆星,最終都會形成河東並且形成雙黑洞直至未來併合。

第二種情況,是二者原本都是孤單的黑洞,在漫漫宇宙空間中相遇,然後「確認了眼神」,遇到了對的黑洞。兩個黑洞定睛一看——啥也沒看到,只覺得有巨大的引力吸引了自己,然後就彼此靠近,圍繞著一個質心開始公轉。

第三種可能,其實也是和第二種類似,來自兩個黑洞的合併,不過合併的原因不同。這兩個黑洞不是普通的黑洞,而是兩個星系的核心,也就是所謂的超大質量黑洞。我們知道,在宇宙中,兩個星系的合併是時有發生的。在星系合併的同時,星系中心的黑洞也要經歷相同的過程。比如我們銀河系,就會和仙女座大星系在幾十億年後相撞,而兩個星系中心的黑洞就將形成雙黑洞系統。

不論是哪種情況下形成的雙黑洞,它們都會以極快的速度圍繞彼此旋轉,科學家形象地將它們比喻為兩位花樣滑冰的運動員。不論如何,它們都很難在宇宙中穩定地存在。因為它們引力太過巨大,難免碰撞在一起的結局。

當兩個黑洞準備併合的時候,首先是兩個吸積盤相互接觸,形成更大的環繞盤。同時,在兩個奇點的周圍,分別還保存著迷你盤。不過,這個迷你盤並不穩定,會被奇點吞噬,留下一片真空區域。就在這裡,兩個奇點旋進合併,成為一個黑洞。

在這個過程中,兩個黑洞併合為一個黑洞,變得更加強大。但與此同時,它們也失去了一些東西——能量。在二者併合的一瞬間,巨大的能量以引力波的形式釋放出去,蔓延到宇宙空間。

2015年,這種引力波第一次被人類科學家探測到,再一次證實了愛因斯坦的預言。

雙黑洞對於人類來說,是探測引力波的絕佳機會。而反過來,引力波也是人類了解雙黑洞的最佳工具。對於雙黑洞的了解,可以幫助我們更好地理解黑洞、類星體等等宇宙的神秘天體。同時,通過對雙黑洞的研究,我們可以更好地了解引力波和愛因斯坦的理論。

雖然說,對於現在的我們來說,不必擔心銀河系和仙女座大星系合併時帶來的影響。但是,到那個時候,兩個超大質量黑洞的併合,相信對於新的巨大行星來說會帶來一次大洗牌。我想,等到那一天,這些對於人類來說,應該都算不上什麼威脅了吧!

相關焦點

  • 宇宙中最大的黑洞-雙黑洞系統
    黑洞,遍布宇宙每個角落,至今為止,人類觀測到宇宙中最大的黑洞是芬蘭科學家發現的一個巨大的雙黑洞系統,經過研究,科學家們發現,這是目前宇宙中最大的黑洞
  • 宇宙中最大黑洞被發現,距離地球有25億光年,竟然是雙黑洞系統!
    宇宙中最大黑洞被發現,距離地球有25億光年,竟然是雙黑洞系統當人類還未走出地球的時候,沒有意識到自己是多麼渺小。宇宙到底有多大?是什麼原因構成了宇宙,地球的外面是宇宙,而包裹著宇宙的物質又是什麼?這些問題我們都不知道準確答案。我們只知道在宇宙中有無數個星系和天體,它們是神奇的,在它們之中還有很多神秘的天體是我們吃不透的,比如脈衝星、中子星以及黑洞。
  • 宇宙級別的超級黑洞被發現,源於雙黑洞系統,是太陽的2億倍
    黑洞在很早的時候就已經被發現並得到公認,剛開始,科學家們都是擔心的,因為黑洞會吞噬一切物質,哪怕是光線也無法逃脫出去,而且,對於質量越大的天體,越有可能被黑洞吸進去,因為質量越大,引力也就越大,所以更加容易被黑洞吸進去。科學家們還發現幾乎每一個星系的中心位置都有一個黑洞存在,而且質量非常大,截至目前為止,黑洞是科學家發現的最大的天體。
  • 天文學家發現球狀恆星產生雙黑洞系統
    研究人員檢測到兩個體積為太陽三十倍的巨大黑洞碰撞產生了時空彎曲。現在一篇新文章解釋了黑洞合併是如何產生的——結果表明它們很可能來自密集的恆星群。球狀星團是一個環繞星系核的球狀恆星集群。「結果發現恆星群可能是創造一個雙黑洞系統的最佳方式之一,」研究首席作者卡爾?羅德裡格茲(Carl Rodriguez)博士這樣說道。
  • 天鵝座X-1,人類發現的第一個黑洞,未來可能會變成雙黑洞系統
    人類第一張黑洞照片所拍攝的是位於5500萬光年以外的星系級黑洞M87*,這是一個位於星系中心的很大的黑洞。M87*是人類拍攝的第一張黑洞照片,但它並不是人類所發現的第一個黑洞,人類首次觀測到的黑洞是位於6000光年以外的天鵝座方向,那裡存在著一個雙星系統,它被命名為天鵝座X-1。這個雙星系統的主星是一顆質量極大的恆星,在1965年,人類首次發現了它。
  • 科學家發現一個雙黑洞系統,距地球25億光年,它們正在靠近融合
    比如,我們的銀河系就靠著星系中心的超大質量黑洞管理,如果沒有這個黑洞,銀河系可能就會非常混亂,因此黑洞也是一個星系的秩序管理者。那麼宇宙中最大的黑洞會有多大?這個可能沒有固定的答案,目前科學家發現的最大的黑洞,是距離地球25億光年外的一個雙黑洞系統。它的質量有可能達到了太陽的2億倍,是人類目前發現的最大黑洞。
  • 大小黑洞都很多,唯有中等質量黑洞很稀有,是何緣故?
    黑洞具有神秘色彩,卻並不稀有,因為恆星級的黑洞大多是由恆星演化而成的,而恆星在宇宙中是一種非常常見的天體,正是因為有了大量恆星的存在,氫以上的元素才能夠形成並遍布於整個宇宙,鐵以下的元素通過恆星的聚變過程形成,而鐵以上的元素則在恆星晚年的超新星爆發過程中形成。宇宙中到底有多少恆星呢?
  • 大小黑洞都很多,唯有中等質量黑洞很稀有,是何緣故?
    黑洞具有神秘色彩,卻並不稀有,因為恆星級的黑洞大多是由恆星演化而成的,而恆星在宇宙中是一種非常常見的天體,正是因為有了大量恆星的存在,氫以上的元素才能夠形成並遍布於整個宇宙,鐵以下的元素通過恆星的聚變過程形成,而鐵以上的元素則在恆星晚年的超新星爆發過程中形成。宇宙中到底有多少恆星呢?這是一個很難回答的問題,總之很多很多,僅銀河系中恆星的數量就在1000億顆到4000億顆之間。
  • 黑洞是怎樣的存在?黑洞的背面,或許隱藏著時空穿梭的秘密
    多少年來,人類文明的發展被分為兩個方向。一個是不斷的探索天空中的宇宙,另一個則是不斷探索腳下的地球。說起來可能很多人都不相信,人類對於宇宙的了解要比地球更加廣闊。當然在宇宙當中也隱藏著很多秘密,其中最神秘莫測的就是黑洞。
  • 一個星系「懷抱」兩個大黑洞 是種怎樣的體驗
    圖片來源:unm.edu絕大部分星系中心都盤踞著一個龐然大物——超大質量黑洞,其質量大約是數百萬倍甚至數十億倍太陽質量不等。目前觀測數據顯示,每個星系中心都有一個超大質量黑洞,幾乎沒有例外。然而,最近的一項研究卻發現星系中心可能存在兩個超大質量黑洞。近期,一個國際研究團隊發現了11個活躍星系的周期性伽馬射線暴發,其中2個為已知源,9個為新源。研究者認為導致這一現象的原因可能有多種,其中一種便是這些星系的中心存在兩個超大質量黑洞。
  • 4386.銀河系內核可能是雙黑洞系統
    2020.6.5從銀河系的照片來看,銀河系是雙懸臂結構,地球與太陽系位於其中一條懸臂的中間位置。兩條懸臂沒有顯示主星的存在,應該是兩個黑洞統領兩條懸臂,與另一雙子星系對偶存在,不知是哪個雙子星系?地球是正物質星球,太陽就是反物質星球,銀河系的兩條懸臂也由反物質主星組成,位於銀河系中心的兩個黑洞則是正物質星球;與銀河系對偶存在的雙子星系的主星是反物質星球,兩條暗懸臂由正物質主星組成。
  • 黑洞和原子的驚人相似,雙黑洞結合為「引力分子」,宇宙太神奇了
    比如外面正在下一場雨,你通過當時刮的風就知道家裡哪一側的窗戶可能會有雨水進來。如果外面是北風,你就要關掉北側的窗戶。當然,如果風非常小,那麼也無法把雨水吹進來。因此,對於矢量來說,大小和方向都很重要。除此之外,還有張量場,指的是空間中的每一點的屬性都可以以一個張量來代表,比如廣義相對論的應力能張量場。不過大家在本文中不需要理解矢量場和張量場,我們僅僅討論標量場。
  • 科普中國詳解引力波:兩個黑洞的「火拼」
    與此類似,宇宙中某個天體的劇烈活動,會對所在的時空產生擾動,時空自身的波動也會向遠處傳播,如果足夠強,就能夠為地球上的我們所感知。在引力的世界中,我們的宇宙通常是平靜的。可是在北京時間2015年9月14日17點50分45秒,地球上的LIGO探測器卻探測到了來自於宇宙深處距離地球13億光年之外的一場引力風暴,來自於一個雙黑洞系統的合併,以它的探測日期命名為 GW150914。
  • 中國罕見發現:兩個巨型黑洞合夥吃掉一個恆星-黑洞,恆星 ——快...
    據報導,安徽師範大學物理與電子信息學院舒新文教授領導的一個研究小組,發現了雙黑洞吞噬恆星的罕見天文現象,相關成果成果已經發表於國際期刊《自然·通訊》。據介紹,黑洞潮汐撕裂恆星事件在每個星系中幾乎每10萬年才發生一次,而在30多年來,天文學家們只在少數幾個星系中發現了超大質量雙黑洞,捕捉到雙黑洞吞噬恆星更是極為罕見。舒新文教授團隊通過分析衛星觀測資料,在距離地球約26億光年之遙的一個星系中,找到了雙黑洞吞噬恆星的觀測證據。
  • 宇宙中最黑暗的秘密 「黑洞」
    昨天,也就是10月6日,諾貝爾物理學獎頒給了三位科學家,頒獎人開玩笑說是因為他們揭開了宇宙中最黑暗的秘密,其實是在表彰他們對黑洞的研究做出了重大的貢獻。其中一位科學家通過理論預測了黑洞的存在,另兩位科學家則發現,我們的銀河中心,應該有一個超巨大的黑洞。一個巨大黑洞在我們銀河中間?那豈不是很可怕,我們會不會被吃掉呀?
  • 宇宙中奇異的雙黑洞系統,將幫助人類實現星際旅行
    而雙星系統中有一種更為奇異的存在,那就是雙黑洞系統,雙黑洞是指相互繞轉的兩個黑洞組成的一個系統。2013年,藉助美國宇航局的廣域紅外望遠鏡(WISE),天文學家們觀測到在一個遙遠星系的核心似乎存在兩個超大質量黑洞,這兩個黑洞正相互繞轉,就像一對舞者。
  • 揭秘:天空中最驚人的物體之一——雙黑洞系統OJ287
    如果您手上有一架天文望遠鏡,在5月份的夜晚將望遠鏡指向巨蟹座,很容易就能找到疏散星團M44(又名蜂巢星團或鬼星團)。也許您不會想到,就在M44以東約3.5度的一小片天區內,隱藏著人類目前已知的宇宙中最驚人的物體之一——雙黑洞系統OJ287。天文學家已認定OJ287為類星體,因為它呈現點狀光源發光,視星等通常在14.0等~15.0等之間。
  • 一個星系「懷抱」兩個超大質量黑洞,到底是種怎樣的體驗?
    絕大部分星系中心都盤踞著一個龐然大物——超大質量黑洞,其質量大約是數百萬倍甚至數十億倍太陽質量不等。目前觀測數據顯示,每個星系中心都有一個超大質量黑洞,幾乎沒有例外。它們有著不同的狀態——有的正在吞噬物質、活躍異常;有的停止「進食」、安靜沉睡。
  • 有問題!中國科學家發現 LB1「怪物黑洞」 西方揭穿黑洞更多秘密
    有問題!中國科學家發現 LB1「怪物黑洞」 西方揭穿黑洞更多秘密藝術家描繪的巨大恆星質量黑洞,一些研究人員懷疑其存在於雙星系統LB1中,它從附近的藍色伴星中吸收氣體。原始的「發現」劉繼峰的團隊最初在發現二進位或兩對象系統LS V +22 25(或簡稱LB-1)時發現了有問題的對象,他們在2019年11月27日發表於《自然》雜誌的同行評審研究中對此進行了描述。他們描述了一個具有70個太陽質量黑洞和8個太陽質量恆星相互繞行的系統。這顆恆星由於明亮而明顯,很容易被發現。但是所謂的怪物黑洞?
  • 比黑洞更可怕的天體出現了,黑洞甘拜下風,兩者之間有何聯繫?
    在宇宙中不僅有黑洞,還有白洞,對於黑洞的信仰每個人都應該有所了解或聽說一些,但你知道白洞是什麼嗎?和黑洞有什麼區別呢?這兩者有什麼關係?我們首先要理解這兩個「洞」的意思。黑洞是什麼?黑洞是宇宙中最恐怖的物體,因為它的引力場非常強大,即使光速飛過的光線,只要處於黑洞的臨界視界之內,也不可能逃脫,所以說,黑洞是可以吞噬一切的無底洞,也是一口吞不下的。但是既然白洞的物理性質和黑洞正好相反,那就意味著白洞只是吐不出來。那麼問題就來了,如果真的只吐不咽,那麼源源不斷的物質和能量從何而來?