参考消息网8月18日报道美国趣味科学网站7月4日刊文讲述了星系外新发现的中子星与黑洞的合并 。 全文摘编如下：
一位物理学家说：“在这些事件中 ， 黑洞不会像饼干怪兽那样大口咀嚼中子星 ， 并把碎屑扔得四处都是 。 ”
通过引力波对一系列宇宙事件进行4年多的探索后 ， 科学家终于发现了第三种预期中的碰撞 ， 并且找到两次 。
这种新的碰撞包括一个黑洞和一个中子星 ， 因此这是一种混搭型的碰撞 。 科学家们已经观察到数十起成对黑洞的合并事件 ， 以及数起成对中子星的合并事件 。 （中子星是密度超级大的恒星尸体 。 ）不过 ， 黑洞和中子星之间的碰撞——尽管科学家对此已有预测——一直未被明确探测到 。
现在 ， 研究人员说他们做到了 。 他们观测到这种碰撞在时空中造成的独特涟漪 。
法国国家科学研究中心（CNRS）的研究人员阿斯特丽·兰贝茨在一份声明中说：“有了在我们的星系外新发现的中子星与黑洞的合并 ， 我们找到了缺失的碰撞类型 。 我们终于可以开始弄清楚存在多少这些系统 ， 它们合并的频率如何 ， 以及我们为什么还没有在银河系中看到相关例子 。 ”
GW200115尤其得到了很好的探测和观察 。 科学家认为 ， 它涉及一个质量约为太阳6倍的黑洞吞噬一个质量为太阳1.5倍的中子星 ， 两者的合并发生在6.5亿至15亿光年之外 。
GW200105没有得到最佳探测 。 但科学家怀疑 ， 这是一个质量约为太阳9倍的黑洞与一个质量约为太阳两倍的中子星之间的合并 ， 合并发生在大约5.5亿至13亿光年以外 。
科学家尚不确定这些混搭型合并是否会产生可见光信号 。 两个中子星合并会产生这种信号 ， 而两个黑洞合并就不会 。
天文学家无法将这些新的引力波探测结果与光波观测结果相匹配 ， 但这不见得意味着不存在相应的闪光 。 对于较不精确的探测 ， 科学家们只能把有关源头可能出现的范围缩小到大约17%的天空面积 。 对于较精确的探测 ， 科学家们依然要面对一个相当于2900颗满月的区域 。 此外 ， 地球距离撞击发生地太遥远 ， 任何光线在到达地球时都会变得极其暗淡 。
然而 ， 科学家们确实怀疑 ， 至少对于这些特殊的合并 ， 不存在可见的光信号 。
威斯康星大学密尔沃基分校的物理学家、LIGO（激光干涉仪引力波观测台）科学合作组织目前的发言人帕特里克·布雷迪在一份声明中说：“在这些事件中 ， 黑洞不会像饼干怪兽那样大口咀嚼中子星 ， 并把碎屑扔得四处都是 。 这种‘四处乱扔’的行为会产生光 ， 而我们认为在这些事件中没有发生此类情况 。 ”（这种邋遢的吞食行为也称为“潮汐扰动” 。 ）
这两个事件标志着科学家首次看到黑洞和中子星的合并 ， 而且他们能肯定这是混搭型的合并 。 不过 ， 对于此前两次探测活动 ， 同样的情形也有可能发生 ， 不过天文学家无法证实 。 其中一个事件——2019年8月被探测到——代表着一个大型黑洞同已知最大的中子星或已知最小的黑洞之间的合并 。 另一个事件被探测到的时间还要早4个月 ， 它或许是一种混搭型合并 ， 但也可能仅仅代表着探测器中的噪音 。
鉴于2020年1月的两次观测 ， 科学家现在预测 ， 在距离地球10亿光年的范围内 ， 黑洞和中子星之间每月会发生一次合并 。
对于这种合并如何发生 ， 科学家提出了两种理论 。 一种是 ， 双子星的每一个成员都会独立地发生超新星爆炸 ， 形成两个致密的残骸 ， 并最终发生合并 。 另一种理论认为 ， 不相干的恒星会经历超新星爆炸 ， 然后建立起一种二元关系 。
这两项新的撞击观测不足以确定发生了什么 ， 但科学家们确实希望 ， 引力波探测最终会解开谜团 。
美国西北大学博士后、该研究的作者之一马亚·菲什巴赫在一份大学声明中说：“关于中子星和黑洞 ， 我们还有太多事情不了解——它们能有多小或多大 ， 旋转速度有多快 ， 如何结成合并伙伴 。 有了未来的引力波数据 ， 我们将能回答这些问题 ， 并最终弄清楚我们宇宙中最极端的天体是如何产生的 。 ”
LIGO的两个探测器、“处女座”引力波探测器等主要的引力波探测器都在为它们的第四轮合作观测活动做准备 。 这一轮观测活动定于明年夏天开始 。 科学家说 ， 在这项工作中 ， 探测器每天都可能探测到一个引力波信号 ， 从而让科学家们获得更多有关宇宙事件的信息 。
澳大利亚国立大学物理学家、该研究的作者之一苏珊·斯科特在一份大学声明中说：“每次撞击不仅仅是两个巨大而致密的天体相撞 。 那的确很像‘吃豆人’——黑洞会将它的伙伴中子星整个吞下 。 这些撞击撼动了宇宙的核心 ， 我们已经探测到它们在宇宙中产生的涟漪 。 ”
【探测|美媒：科学家首次捕捉到黑洞吞噬中子星】描述有关研究结果的论文6月29日发表在《天体物理学杂志通讯》上 。
推荐阅读
- 文章|美媒文章：古人类领域2021年六大新突破
- 生物地球化学过程|我国科学家发现第五条甲烷产生途径
- IT|牛津大学科学家：omicron造成的疾病跟一年前新冠病毒“不一样”
- 探测|国内电力气象领域首个“院士工作站”落户上海
- IT|科学家预计这波奥密克戎感染浪潮将在1月见顶
- 辅助|地平线余凯：科学家变成创业者，最不能改的就是「求真」
- 探测|热控盔甲“定制外衣” 助力太空探测硕果连结
- 探测|六大科学突破闪亮2021
- 量子|我国科学家实现单离子超分辨成像
- 实验舱|国家航天局：探月四期开启星际探测新征程，下一步是探索小行星