奇特组合黑洞能在太空中彼此找到
两项研究发现了奇特黑洞双星系统的迹象。
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托马斯富克斯
当两个黑洞在浩瀚的宇宙中相遇时,它们可能形成一对双星系统——这种现象比研究人员原先预想的更为常见。
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科学家认为,大多数黑洞诞生于恒星死亡、其核心坍缩之时。双黑洞的情况也是如此。双黑洞是指相互绕转且逐渐靠近的一对黑洞。这些双黑洞通常是曾经相伴而生、相伴而亡,并在坍缩后继续共存的恒星的遗迹。最终,这两个黑洞会靠得足够近,合并成一个旋转速度更快的黑洞,这个新形成的黑洞有时还会射向太空。
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现在有研究表明,这些孤独旋转的黑洞能够再次找到爱情。新的研究显示,许多黑洞对是所谓的层级合并:一个由此前的合并产生的巨大、快速旋转的黑洞,以及它在宇宙中不知何故找到的伙伴。科学家称,这种关于黑洞起源故事的图景有助于阐明超新星物理学的原理以及星系是如何演化的。了解黑洞如何形成和变化对于理解广义相对论和宇宙历史也至关重要。
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在最近发表于《物理评论快报》的两项研究中,科学家们描述了他们如何利用激光干涉引力波天文台(该天文台通过合并黑洞释放的时空涟漪来追踪它们)以及其他天文台公布的数据,来识别这一亚群。每个研究团队都采用了不同的技术来追踪黑洞的质量、自旋和倾斜度,并且都发现了一组独特的双黑洞,它们具有层级合并的明显特征——其中一个黑洞质量大得多、旋转速度更快,且与它的伴星轨道不同向。
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至少,我们已在数据集中发现了这些高速旋转且自转轴异常倾斜的