超级黑洞分身

超级黑洞分身 两个黑洞能够合并吗?

能合并两个黑洞吗?

两个黑洞能够合并吗?

黑洞在宇宙中并不少见。它也是一个天体,就像恒星和行星一样。恒星有双恒星和多恒星系统,多个行星一起运行,黑洞也是如此。

最近有美国媒体报道,NASA(美国宇航局)公布了最新观测到的双黑洞共舞现象,发生在距离太阳系35亿光年的地方OJ287星系中。

这两个黑洞属于超级黑洞,其中一个属于超级黑洞OJ287星系的中心黑洞是已知的最大黑洞之一,质量约为太阳的180亿倍,相当于银河系的中心黑洞A*质量大约是4200倍;较小的黑洞是中心黑洞的卫星黑洞,质量相当于主黑洞的1/120,但也是太阳质量1.51亿次,相当于银河系中心黑洞的35倍。

OJ287星系中心的黑洞也是一颗令人眼花缭乱的恒星。它有一个明亮而巨大的飞盘吸积盘。比它小的卫星黑洞每12年围绕主黑洞运行一周,但在一周的运行过程中,它会两次穿过主黑洞的吸积盘,每次碰撞都会刺激吸积盘上的亮点,使吸积盘的亮度在48小时内增加4倍,就像两个黑洞在战斗一样。每一次对抗都是惊天动地的,科学家们发现了较小的卫星黑洞。

被卫星黑洞包围OJ287中央黑洞(主黑洞)的轨迹是一个椭圆形,类似于彗星在太阳周围的轨道,轨道的位置也在不断变化。很长一段时间,它在主黑洞周围跳着一个玫瑰结舞。

由于卫星黑洞经常撞击主黑洞的吸积板,每周运行两次,这也导致卫星黑洞的运行速度减慢。这样,它将越来越接近主黑洞。因此,天文学家认为,卫星黑洞最终会与主黑洞相撞,变成黑洞。

参考资料:

4月30日文章《北晚新视觉》《NASA宣布双黑洞共舞,其中一个是太阳的180亿倍

能合并两个黑洞吗?

是的,它们可以合并——结果往往相当惊人。2019年,激光干涉重力波天文台重力传感器发现了这种合并。

6月25日发表在《物理评论快报》上(Physical Review Letters)最后一篇论文提出了这个想法。研究人员确认,2019年5月21日,他们发现了两个黑洞碰撞释放的引力波。在接下来的几周里,奇怪的耀斑出现在天空的同一个区域。如果耀斑确实来自黑洞,这标志着科学家第一次看到黑洞合并后发出的光。

合并的黑洞会发出光,但原因不是你想的那样

是的,这是一个非常有趣的部分。如果两个不同质量的黑洞合并,引力波能量的影响将以不对称的方式发射:发射到一侧的引力波能量多于发射到另一侧的引力波能量。这对剩余的合并黑洞产生了巨大的影响,给了它一个非常强大的影响——记住,我们在这里讨论的能量是巨大的——它可以在太空中以非常高的速度加速。

如果黑洞合并发生在星系中心附近,也就是说,星系周围有一个超大质量的黑洞和一个巨大的磁盘状物质,它可以像炮弹一样高速通过磁盘,产生冲击波和加热材料,形成一个巨大的耀斑,持续两个月。耀斑足够明亮,可以旅行超过40亿光年,并被加利福尼亚州的望远镜观察到。

令人难以置信的是,计算结果是正确的。如果引力波事件S190521g来自活跃星系J1249两个黑洞的组合形成了一个更大的黑洞,大约是太阳的100倍,所以强大的波浪加速到每秒惊人的200公里,每小时超过7万公里!然后,大约一个月后,黑洞穿过了超高质量黑洞周围的吸积板,然后发生了这个事件。这样一场大灾难释放的能量和我们看到的差不多,和来自星系的耀斑一样长。

当两个黑洞发生碰撞时,它们会形成一个新的黑洞,这也可以说是前两个黑洞中较大的一个。然而,新黑洞的质量并不是前两个黑洞质量的总和。尽管爱因斯坦自己嘲笑这个预测[2],但广义相对论预测在时空[1]中有引力波。然而,在2016年,我们使用它LIGO[3]第一次探测到引力波,证明爱因斯坦是对是错。这两个黑洞的质量分别为36个和29个太阳质量,形成一个62个太阳质量的黑洞,其中三个通过引力波辐射。这种情况发生在LIGO其中检测到的所有其他碰撞[4][6][7][9][10][111],包括最近2020年6月确认的[12]。