史上最大黑洞碰撞 變成比太陽大80倍新黑洞
2018 年 12 月 04 日
科學家發現迄今最大的黑洞碰撞事件。圖為藝術家筆下,兩個黑洞進行合併的示意圖。( NASA )
一個國際研究團隊偵測到兩個龐大黑洞發生碰撞所產生的重力波,進而發現這是史上最大的黑洞碰撞事件,而發生碰撞的兩個黑洞最終合併成一個比太陽大 80 倍左右的新黑洞。
這兩個黑洞的質量大約是太陽的 51 和 34 倍。在大約 90 億年前,它們發生猛烈的碰撞,隨後形成一個質量約為太陽 80 倍的新黑洞。
此一碰撞過程將時空的漣漪——亦即重力波,以光速傳送到太空中,而地球上的該團隊科學家在 2017 年 7 月 29 日偵測到這種非常小的漣漪。科學家係藉由位於美國的雷射干涉重力波天文台( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory )進行偵測。
除了這些重力波之外,該團隊也在 2017 年 8 月 9 日至 23 日之間偵測到另外 3 次因黑洞碰撞所產生的重力波。這些黑洞距離地球 30 億至 60 億光年,其合併後的新黑洞質量介於太陽的 56 至 66 倍大之間。
這 4 次新的發現使人類迄今偵測到的重力波次數達到 11 次。在這 11 次中,有 10 次的重力波是因為黑洞合併而產生的,另一次是中子星發生碰撞所致。
針對本次發現的最大黑洞碰撞事件,這項研究的共同作者、澳洲國立大學( Australian National University )物理學家史考特( Susan Scott )表示,在迄今觀測到的黑洞合併事件中,這是最遙遠的一次,同時也是旋轉最快的黑洞。
史考特將這些新的發現稱為「很大的進展」。她說:「再發現 4 次是很大的比例。」這也使科學家取得更多有關雙黑洞系統的訊息。
對於科學家而言,雙黑洞系統中的黑洞如何終結生命,仍然是一個謎團。
史考特說:「這些黑洞碰撞事件的發現大幅增進我們對宇宙中有多少雙黑洞系統、其質量範圍為何、和黑洞在合併時旋轉多快等問題的了解。」
上述研究成果發表於美國物理學會( American Physical Society )出版的期刊《物理評論 X 》( Physical Review X )中。