天文學家探測到引力波三重彩的最後一塊:黑洞吞噬中子星
據外媒報導,探測兩個黑洞或兩顆中子星碰撞產生的引力波已經變得很平常了,但現在天文學家已經探測到了三重彩(trifecta)中的最後一塊–一個黑洞吞噬了一顆中子星。兩個獨立事件在短短幾天內相繼發生,黑洞就像吃豆人一樣吞噬了恆星。
引力波是時空本身結構中的漣漪,是由宇宙中一些最劇烈的災難引起的,如黑洞和中子星等大質量物體之間的碰撞。自2015年獲得諾貝爾獎的首次發現以來,科學家已經發現了50多個這樣的事件。
現在,天文學家們確認了兩個新里程碑式的發現。第一次發生在2020年1月5日,當時一個質量約為太陽質量9倍的黑洞吞噬了一顆質量為太陽質量1.9的中子星。它似乎發生在大約9億光年之外,不過它在天空中的位置很難精確確定,因為LIGO-Virgo Collaboration探測器中的三個探測器之一當時處於離線狀態。
第二個這樣的事件發生在10天后的1月15日,其涉及一個6個太陽質量的黑洞和一個1.5個太陽質量的中子星,距離地球約10億光年。這一次,所有三個探測器都已安裝並運行,因此科學家們可以更精確地追踪位置–儘管這仍是比滿月大3000倍的一片天空。
在過去,已知中子星對碰撞會產生其他波長的驚人信號如可見光、無線電、X射線和伽馬射線。因此,在這些發現之後,天文學家們急忙掃描天空以尋找任何閃光或其他信號。雖然沒有發現,但研究小組表示,這並不奇怪,因為涉及到的遙遠距離意味著任何光線都會非常微弱。
根據天文學家的說法,另一個因素是黑洞可能是純食者。正如天文學家Susan Scott所指的那樣,它們似乎“就像吃豆人一樣”將中子星全部吞噬掉了。
這項研究的論文作者之一Patrick Brady說道:“這些事件並不是黑洞像餅乾怪獸一樣咀嚼恆星並向周圍投擲碎片。這種’折騰’會產生光,我們認為在這些情況下不會發生。”
這是天文學家首次證實黑洞和中子星之間的碰撞,但還有其他的可能性。第一次是在2019年4月26日,但科學家後來得出結論,該信號很可能只是探測器噪音。2019年8月發現了第二個,但目前仍未確定到底是哪種天體。
下一次觀測運行將在探測器進行升級後–於2022年年中開始。毫無疑問,在那之後人們會迎來一些令人難以置信的新發現。