科學家可能首次探測了到黑洞吞噬中子星。目前,科學家們仍在分析數據,以測定黑洞和中子星的大小。 圖為黑洞示意圖。 這個“災難性事件”在2019年8月14日被美國的“激光干涉引力波天文臺”(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,縮寫為LIGO)和意大利的Virgo引力波探測器發(fā)現。這個現象距離地球大約9億光年。 “離我們大約9億光年,這個黑洞吃了一顆非常密集的恒星——中子星,就像‘吃豆人’(Pac-Man)一樣。被吃掉的中子星很可能瞬間被消滅了?!卑拇罄麃唶⒋髮W(Australian National University)的蘇珊·斯科特(Susan Scott)教授說。 初步數據分析表明黑洞吞噬一顆中子星的情況“非??赡堋薄!翱茖W家從來沒有發(fā)現過小于5個太陽質量的黑洞或大于我們太陽質量的2.5倍的中子星?!?斯科特說,“根據這一經驗,我們非常有信心我們剛剛發(fā)現了黑洞吞噬中子星?!?/p> “這讓人感到非常興奮”,美國西北大學(North Western University)的克里斯托弗·貝里(Christopher Berry)教授說, “它很可能被證實是黑洞吞噬中子星,所以值得我們投入更多的時間和精力(探究)。” ?這次發(fā)現的事件編號為S190814bv。LIGO和Virgo通過追蹤這個事件的位置,將其鎖定在天空中一個橢圓形的區(qū)域內,大約比滿月寬約11倍。這使得其它望遠鏡可以通過尋找區(qū)域內不尋常的閃光來進一步定位這個事件。 “這非常令人興奮”,美國宇航局(NASA)斯威夫特望遠鏡(Swift Telescope)的研究員艾倫?托胡瓦沃胡(Aaron Tohuvavohu)說。該望遠鏡一直在尋找與引力波信號相匹配的閃爍的X射線和紫外線?!拔艺苟紱]有睡覺尋找信號,我很樂意這樣做?!彼硎?。 如果望遠鏡確實看到了LIGO和Virgo發(fā)現的引力波事件的余輝,那對于天文學來說將是一個巨大的突破。這是因為余暉可能讓科學家第一次看到中子星的內部,并可能在新的極端情況下測試相對論。 西北大學的維姬·卡洛格拉(Vicky Kalogera)教授說:“這對理論物理學家來說簡直太棒了?!?/p> 然而,也有可能望遠鏡不會看到任何東西。目前的理論預測,中子星和黑洞的碰撞不會總是發(fā)光,這取決于兩個物體的質量比較。 黑洞和中子星的質量越接近,中子星掉入黑洞所需的時間就越長。這使得黑洞有更多機會利用自身的強大引力碾碎中子星。而在中子星碎片落入黑洞之前,它可能發(fā)出望遠鏡可以探測的光。 但是,如果黑洞比中子星大得多,那么它可能直接吞噬整個恒星,不會產生碎片也沒有發(fā)光??茖W家們仍在分析S190814bv的數據,以確定黑洞的質量。 還有一種可能,S190814bv中較小的星體根本不是中子星。 目前,LIGO和Virgo通過碰撞中估計的物體質量對它們進行分類。任何低于太陽質量三倍(且高于白矮星)的星體都被認為是中子星。任何超過太陽質量五倍的東西都被認為是黑洞。 ?雖然理論上可能存在質量較小的黑洞,但目前X射線觀測中尚未發(fā)現任何跡象。 同時,目前中子星理論認為,如果中子星質量大于兩個太陽質量,它們一般就會坍縮成黑洞。 也就是說,S190814bv中的較小星體也有可能是一個小型黑洞。 “這個事件可能揭示兩個謎團”,貝里說,“最大的中子星有多大,以及最小的黑洞有多小?” 引力波信號的細節(jié)可能讓科學家們確定S190814bv較小星體的身份。同時, 如果望遠鏡跟進觀測確實發(fā)現余輝,它也可以確認較小的星體是中子星。 無論最終結果如何,這類現象都是首次發(fā)現的重大突破。 |
|