引力波产生的原因:两个合并黑洞源自同一颗恒星
引力波产生的原因:两个合并黑洞源自同一颗恒星
2015年9月14日,人类首次直接探测到了引力波信号,这一发现开启了天文学的新纪元。最新研究表明,产生这一引力波信号的两个黑洞可能源自同一颗恒星。
美国宇航局费米太空望远镜在引力波信号之后大约0.4秒检测到伽玛射线爆发
引力波与伽玛射线爆发的关联
2015年9月14日,位于美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到来自两个合并黑洞的引力波信号。仅仅0.4秒后,美国宇航局的费米太空望远镜就检测到了一次伽玛射线爆发。这一巧合引起了科学家们的极大兴趣。
哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家Avi Loeb指出,这种现象是一种宇宙等价关系。伽玛射线爆发信号验证了引力波信号的真实性,两者形成了互补。
黑洞的形成与合并
科学家们认为,当大质量恒星爆炸时,它的核心将坍缩成为致密的黑洞天体,甚至连光的光子都无法逃离时空的弯曲。此次检测到的引力波正是两个黑洞合并所产生的。
这对黑洞距离地球大约13亿光年,合并后形成引力波的同时损失了三个太阳的质量。强大的引力波类似于电磁辐射,比如无线电、可见光和X射线等,不同之处在于引力波呈现波形。
黑洞的特殊起源
天体物理学家Avi Loeb认为,伽玛射线爆发可以推测出,这对黑洞产生于一颗恒星的毁灭。如果恒星的转速足够快,它的核心将伸展并呈现哑铃状,随后分裂为两个部分,每个部分单独形成一个黑洞。
这对黑洞必须距离足够近才能支持引力波活动和伽玛射线爆发。它们之间约相隔一个地球的距离,而在短短几分钟内合并。新产生的黑洞吞噬坠落物质并产生能量,它每秒吞噬的物质相当于数倍太阳的质量。
争议与未来展望
美国宇航局费米太空望远镜在引力波信号之后大约0.4秒检测到伽玛射线爆发,NASA表示,引力波和伽玛射线爆发均产生于同一片区域。然而,欧洲INTEGRAL伽玛射线卫星无法证实这一发现。
天体物理学家Avi Loeb还表示,此次发现为测量宇宙距离提供了新的替代方法。黑洞可以完全通过质量和旋转进行计算,通过黑洞来测量宇宙距离要比通过超新星等其他天体简单得多。
这一发现不仅加深了我们对黑洞和引力波的理解,也为未来的天体物理学研究开辟了新的方向。