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看到两个黑洞融合时发出耀眼光芒

2020-07-09 12:57 主页 来源:未知
看到两个黑洞融合时发出耀眼光芒


黑洞本就会吞噬掉任何光线,两个黑洞相互撞击时就更不该释放出任何光芒——至少,物理学家们以前是这么认为的。
 
然而,在距离地球75亿光年的地方,当两个黑洞——每个都有长岛那么大——以每秒好几次的速度围绕着彼此高速旋转并最终撞击并融合时,它们不仅向宇宙发射出了高强度的冲击波,天文学家还认为,他们看到了耀眼的光芒。如果这是真的,那这将是人类第一次在黑洞融合时看到光。
 
 
两个黑洞将要撞击时的概念图
 
这次撞击是在2019年5月21日发生的,当时被记录为S190521g事件,起初天文学界并没有发现可见光的存在。然而,随后加州理工大学Zwicky瞬变设施(ZTF)这一独立观测站重新检验了他们搜集到的数据,结果发现这次撞击确实有发出耀斑的迹象。这项研究由加州理工学院的天文学家Matthew Graham领导,现在发表在《物理评论快报》上。
 
按照这项新研究的观点来看,在本不应该产生光的黑洞中发现光,确实不同寻常,但也并非全然不可能——这次事件中的黑洞只是在正确的时间出现在了正确的位置上。当两个黑洞围绕彼此旋转时,它们处在一个由气体和尘埃组成的巨大圆盘内。这个巨大的圆盘横跨数光年的尺度,而且事实上是在围绕着第三个黑洞旋转——一个位于星系中心的超大质量黑洞。黑洞周围围绕着各种物质,小到气体尘埃或是小行星,大到恒星、中子星甚至是更小型的黑洞都有。“这些物体像愤怒的蜜蜂一样蜂拥而至,围绕着中心那只巨大的蜂王。”论文的合著者之一、纽约城市大学的天文学家K. E. Saavik Ford如此比喻。
 
在这种情况下,因为相互围绕旋转的两个黑洞周围尘埃遍布,它们最终撞击并融合的时候,就产生了类似于冲击波的东西,冲击着周围的星际尘埃和气体。这就导致附近的物质被加热,使它们发出了比正常情况下更亮的光。
 
“如果只是两个黑洞合并,你别指望能看到任何东西。”Matthew Graham教授如此说,“但是由于黑洞被这些物质包围,尤其是被这个吸积盘包围,情况就不同了。”
 
研究作者目前也并没有排除耀斑出现原因的其他可能性,比如可能是因为超新星或潮汐力瓦解事件,或是因为一颗恒星撞上了黑洞。不过他们依然认为黑洞合并是耀斑产生的最有可能的原因。下一步,研究人员打算记录下在其他黑洞合并中发生的类似事件。鉴于目前天文学设备愈加先进,他们预计未来会有更多此类事件发生。