據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)黑洞吞噬中子星的事件。中子星是中等質(zhì)量的恒星燃燒爆炸后留下的超致密核物質(zhì)球體。大質(zhì)量物體之間的劇烈合并是通過(guò)時(shí)空漣漪（或者說(shuō)是引力波）被探測(cè)到的。此前，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了黑洞—黑洞或中子星—中子星的合并。

　　“大多數(shù)人都懷疑有黑洞與中子星的合并，但這是首次確切看到這一現(xiàn)象?！睅椭l(fā)現(xiàn)這一事件的美國(guó)西北大學(xué)引力波天文學(xué)家Maya Fishbach說(shuō)。然而，對(duì)于這兩個(gè)事件，天文學(xué)家沒(méi)有看到任何可見(jiàn)光或其他電磁輻射。

　　5年前，物理學(xué)家通過(guò)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）首次探測(cè)到引力波，它是兩個(gè)大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)并融合而產(chǎn)生的。1年后，歐洲“處女座”（Virgo）引力波探測(cè)器加入了搜尋行列。很快，它們就聯(lián)合探測(cè)到了兩顆一起旋轉(zhuǎn)的中子星。

　　這些發(fā)現(xiàn)激起了許多研究人員對(duì)第三種明顯會(huì)產(chǎn)生引力波的宇宙事件——黑洞和中子星合并的興趣。一些天體物理學(xué)家認(rèn)為，這樣的事件會(huì)更具啟發(fā)性，因?yàn)闊o(wú)特征的黑洞（大質(zhì)量恒星塌縮成一個(gè)點(diǎn)后留下的超強(qiáng)引力場(chǎng)） 會(huì)撕裂更復(fù)雜的中子星。他們希望這樣的碰撞能以前所未有的方式揭示中子星的結(jié)構(gòu)。

　　現(xiàn)在，LIGO和Virgo團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)期待已久的事件。更強(qiáng)的信號(hào)在2020年1月15日被探測(cè)到，數(shù)據(jù)顯示，這是一個(gè)質(zhì)量約為6個(gè)太陽(yáng)的黑洞吞噬一顆質(zhì)量為1.5個(gè)太陽(yáng)的中子星所發(fā)出的。而此前10天，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)9倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞與一顆1.9倍太陽(yáng)質(zhì)量的中子星合并。兩個(gè)團(tuán)隊(duì)日前在《天體物理學(xué)雜志通訊》上報(bào)道，這兩個(gè)事件都發(fā)生在大約10億光年之外。

　　遺憾的是，兩次黑洞和中子星的合并都沒(méi)有產(chǎn)生電磁望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)到的爆炸——電磁望遠(yuǎn)鏡掃描了它們的位置?！斑@可能是因?yàn)樗鼈冸x我們太遠(yuǎn)了，也可能是因?yàn)楹诙窗阎凶有钦麄€(gè)吞下了。”Fishbach說(shuō)。

　　“如果黑洞比中子星大得多（中子星的重量不超過(guò)大約2.2個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量）或者黑洞正在慢慢地旋轉(zhuǎn)，一個(gè)黑洞可能會(huì)完全吞噬中子星?！备鐐惐葋喆髮W(xué)理論天體物理學(xué)家Brian Metzger說(shuō)。

　　Metzger進(jìn)一步解釋說(shuō)，只有當(dāng)中子星在墜入黑洞之前能在其半徑范圍內(nèi)（大約12或13公里）繞黑洞旋轉(zhuǎn)，這種合并才會(huì)撕裂中子星并產(chǎn)生爆炸。但是中子星繞黑洞旋轉(zhuǎn)的距離取決于黑洞的質(zhì)量和自旋速度，如果黑洞旋轉(zhuǎn)得更快，中子星可以繞得更近。

　　“LIGO已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)黑洞，截至目前的數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)黑洞旋轉(zhuǎn)緩慢，很可能會(huì)整個(gè)吞噬伴生的中子星.“Metzger說(shuō)，隨著觀測(cè)結(jié)果的出現(xiàn)，人們意識(shí)到黑洞—中子星合并產(chǎn)生的爆炸可能很罕見(jiàn)。

　　盡管如此，F(xiàn)ishbach透露，來(lái)自這兩個(gè)新事件的數(shù)據(jù)表明，每立方光年的空間中，黑洞—中子星合并的數(shù)量超過(guò)黑洞—黑洞合并的數(shù)量。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac082e

歡迎掃碼入群！

深圳科普將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的活動(dòng)和科普好物！