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引力波探测器捕捉到迄今为止最轻的黑洞

这张图显示了截至2017年11月17日,LIGO合作公司发现的五起并购案中涉及的大量黑洞。LIGO)

有一群怪物潜伏在 ... 的太空深处,天文学家正试图了解这些怪物。

这些怪物是一对黑洞,每个黑洞的质量大约是太阳质量的5到几十倍,它们相互碰撞,在这个过程中形成了更大的黑洞。本周,激光干涉引力波观测站(LIGO)的科学家宣布,今年夏天早些时候,他们探测到了另一个黑洞合并产生的引力波信号,这是LIGO自2015年以来第五次探测到的引力波信号,其中包括LIGO探测到的一些最轻的黑洞西北大学博士生、LIGO合作组织成员伊芙·蔡斯在接受《太空》采访时说:“以一种全新的、史无前例的方式认识黑洞,”

“造波”

LIGO的目的是探测引力波,或者说空间本身的涟漪。”。阿尔伯特·爱因斯坦展示了非常巨大的物体,比如恒星和行星,像床垫上的保龄球一样弯曲空间。(他还表明,时间与空间有着根本的联系,因此他称之为宇宙结构时空。)引力波是在大质量物体在时空中快速移动时产生的。

2015年9月14日,LIGO首次直接探测到引力波,比爱因斯坦首次预测引力波早了100多年。(探测于2016年2月宣布)时空涟漪来自两个彼此围绕轨道运行的黑洞,它们逐渐靠近,直到最后相撞。在LIGO探测到的5个黑洞合并事件中,都涉及到所谓的恒星质量黑洞,其质量约为地球太阳质量的5到100倍。

“我们有5个不同的黑洞小家族,每个家族都有自己的怪癖,”蔡斯说每次检测都有点不同。有些声音很大,有些距离很远,有些质量较轻,有些黑洞质量接近相等。

在LIGO 2015年探测之前,研究人员可以通过寻找来自恒星或围绕黑洞运行的物质环的光来间接观察恒星质量的黑洞。通过X射线探测到的恒星质量黑洞通常超过10到20个太阳质量,但是LIGO探测到的一些黑洞要大得多(这对科学家来说有点出乎意料)。

这张图显示的是黑洞和中子星,它们是用引力波和光探测到的,由它们的质量组织起来的。LIGO探测到的黑洞是蓝色的,大部分比光探测到的恒星质量的黑洞要重。但是,LIGO在2017年6月8日的探测中发现了质量更接近用光探测到的黑洞。(LIGO)

但是本周,LIGO宣布,6月8日,这些仪器探测到一个黑洞合并,其中包括一些天文台已经探测到的最轻的黑洞,质量是太阳的7倍和12倍。蔡斯说,合并产生了一个质量是太阳18倍的黑洞,合并过程中损失了一些质量,很有可能这是LIGO探测到的质量最轻的合并黑洞。合作小组于2015年12月26日发现的合并涉及质量非常相似的黑洞。

“这次事件的关键是质量,”负责分析6月8日事件的蔡斯告诉《太空》杂志6月8日事件的质量与先前通过X射线观测探测到的黑洞一致,这使得我们能够将X射线观测到的黑洞与引力波探测到的黑洞进行比较。这在两个独立的黑洞种群之间建立了联系。

LIGO正在迅速发现黑洞,并且

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