?
 
作者:Vicky Kalogera 來源:ApJL 發布時間:2020/7/1 11:40:47
選擇字號:
引力波探測器觀測到迄今最輕黑洞
 
 
引力波探測器又發現了一次宇宙碰撞—— 一個巨大的黑洞吞噬了一個神秘天體。
 
據《科學》報道,觀測結果由物理學家利用美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)和意大利室女座探測器(Virgo)獲得。這個神秘天體是在2019年8月14日被探測到的,當時它正與一個質量為太陽質量23倍的黑洞合并,產生了引力波,這一合并事件被稱為GW190814。6月23日,相關成果在《天體物理學雜志通訊》上發表。
 
數十年來,天文學家對介于中子星與黑洞之間的“質量間隙”感到困惑:最重的中子星不超過太陽質量的2.5倍(2.5個太陽質量);已知最輕黑洞約是5個太陽質量。而新觀測到的神秘天體為2.6個太陽質量,它完全處于理論假設的“質量間隙”之中。
 
“這個2.6個太陽質量的天體令人震驚,因為它落在了質量間隙中。”LIGO團隊成員、美國西北大學天體物理學家Vicky Kalogera說,“我們第一次看到這樣的物體。”
 
LIGO和Virgo目前還無法通過引力波確定它是什么。但核物理表明,當中子星超過2.2個太陽質量時,是無法承受自身重量的。據此,未參與觀測的美國馬里蘭大學帕克分校天體物理學家Cole Miller推測,該物體“幾乎可以肯定”是一個黑洞。
 
在LIGO和Virgo運行之前,唯一的黑洞觀測證據來自對銀河系大約30個黑洞的研究,每個黑洞都有一顆伴星運行,伴星為黑洞輸送熱物質。2010年,亞利桑那大學天體物理學家Feryal ozel和同事發現,這些黑洞沒有一個質量小于5個太陽質量。所以他們假設在2.5~5個太陽質量間存在一個質量間隙,其中既不存在中子星,也不存在黑洞。
 
但ozel強調,這個概念建基于觀察。“有沒有一個物理理論說黑洞不能在小于5個太陽質量時形成?”ozel說,“我們不這樣認為,但在大質量恒星的演化過程中,一定有一些因素使得這一過程非常困難。”
 
理論學家解釋了為何如此——當一顆大質量恒星耗盡氫燃料、核心開始塌縮時,中子星或黑洞都可能形成。如果恒星足夠輕,當超新星爆炸時,其核心會塌縮成中子星。然而,如果恒星質量太大,那么其核心將收縮到一個無限小的點,只留下超強引力場:黑洞。理論認為,對于這些重恒星來說,除了最外層,其余部分都會坍塌,從而將黑洞質量提升到5個太陽質量甚至更多。
 
Miller表示,新的觀測結果可能會對質量間隙假設產生影響。作為這一假設最初的支持者之一,ozel表示 “新發現非常令人興奮”,“更重要的是,LIGO和Virgo已經證明了以不同方式形成低質量黑洞是可能的”。
 
未參與該研究的哥倫比亞大學理論天體物理學家Brian Metzger說,真正的謎團可能是新觀測到的兩個黑洞的極端質量比。就在幾周前,LIGO和Virgo公布了GW190412事件,兩個黑洞的質量比約為4:1。而這次發現中,兩個黑洞的質量比為9:1。(來源:中國科學報 文樂樂)
 
 
 

 

 
版權聲明:凡本網注明“來源:中國科學報、科學網、科學新聞雜志”的所有作品,網站轉載,請在正文上方注明來源和作者,且不得對內容作實質性改動;微信公眾號、頭條號等新媒體平臺,轉載請聯系授權。郵箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  發E-mail給: 
    
 
相關新聞 相關論文
?
圖片新聞
新型抗生素能有效對抗多種細菌 《自然》預測2021年最值得關注的科學事件
深?;苌鷳B系統研究獲進展 研究揭示非洲沙門氏菌進化時間軸
>>更多
 
一周新聞排行 一周新聞評論排行
 
編輯部推薦博文
 
国产成人精品日本亚洲_国产高清在线a视频大全_国产肥熟女视频一区二区