天文学家疑发现由黑洞吞噬中子星引起的引力波:可能性大于99%
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发布时间：2023-02-16 02:32
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时间：2023-04-27 10:11
引力波是时空结构本身的波纹，它们是由宇宙中一些最具能量的事件产生，诸如黑洞等大型物体之间的碰撞。尽管爱因斯坦早在一个多世纪前就预言了它们的存在，但一直到2015年它们才被直接探测到。
在那之后，由于像LIGO、Virgo这样专门建造的探测器又有数十个信号涌入。这些发现大多都是两个黑洞碰撞的结果，但也发现了两颗中子星相互撞击产生的波，天文学家通过光学望远镜观测到这些光。
然而迄今为止，还有第三种类型的事件没有被探测到，即黑洞吞噬中子星。现在，天文学家非常确定他们已经找到了确切的答案。
8月14日，LIGO和Virgo探测到了来自9亿光年之外的引力波。虽然单凭这一点并没有什么不同寻常的，但在这种情况下，这些物体的大小表明其是人们难以捉摸的中子星/黑洞合并(NSBH)。
为了弄清楚究竟是哪种合并，天文学家通过分析引力波数据估计出碰撞中每个物体的质量然后弄清楚它们分别是什么。如果两个物体的质量都在1到3个太阳质量之间，那么它们很可能是中子星。如果两个黑洞的质量都大于5个太阳质量，那么这个事件很有可能跟两个黑洞有关。
但在上周三的探测中，一个物体的质量超过了五个太阳质量，而另一个物体的质量却低于三个太阳质量。这在很大程度上表明了这是一个黑洞和中子星的碰撞。
如果这听起来似曾相识，那是因为今年4月的时候也曾发生过类似的探测。虽然当时这一事件也是一个NSBH候选者，但不幸的是，这个信号非常微弱，天文学家只给出了13%的可能性。相反，它更有可能是两颗中子星的碰撞，该比例高达49%。
而对于这一新的发现，科学家们则要肯定得多。据LIGO称，这是一个NSBH事件的可能性比例大于99%。当然这还需要通过进一步的分析来确定这两个物体的确切尺寸。
尽管如此，该事件还存在另一种可能，那就是微小黑洞的碰撞。
由于科学家迄今还未发现过质量比5个太阳的黑洞，也从未发现过比2.5个左右太阳大的中子星。对此，该项研究首席调查员Susan Scott教授表示：“基于这一经验，我们非常有信心刚刚探测到的是一个黑洞吞噬了一颗中子星。不过也有一种微小但有趣的可能性，那就是被吞噬的物体是一个非常轻的黑洞--比我们所知宇宙中任何其他黑洞都轻得多。”
