黑洞幫助科學(xué)家“看見”看不到的引力波

科學(xué)家試圖揭示推動(dòng)黑洞合二為一的內(nèi)幕

在天文學(xué)家看來(lái)，繼宇宙大爆炸之后，最富有活力的事件當(dāng)屬兩個(gè)各自旋轉(zhuǎn)、具有漩渦的黑洞合并為一個(gè)更大的黑洞了。那么，是什么力量促使它們發(fā)生這樣的巨變呢？

以英國(guó)劍橋大學(xué)為首的一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，揭示了宇宙中這一壯觀事件，解開了數(shù)十年來(lái)描述在雙星系統(tǒng)軌道上的兩個(gè)各自旋轉(zhuǎn)黑洞螺旋式碰撞的方程式。

劍橋團(tuán)隊(duì)發(fā)表在最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》上的科研結(jié)果，不僅影響了之前對(duì)黑洞的研究，而且有助于加快科學(xué)家對(duì)宇宙中難以捉摸的引力波（一種由愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的輻射）的搜尋。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)站日前報(bào)道，不像行星與太陽(yáng)的平均距離不隨時(shí)間變化那樣，廣義相對(duì)論預(yù)言兩個(gè)黑洞彼此靠攏，并作為一個(gè)系統(tǒng)釋放出引力波。

該論文第一作者、德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的邁克爾博士說(shuō)：“加速電荷，像電子一樣，產(chǎn)生包括可見光波在內(nèi)的電磁輻射。同樣，任何時(shí)候你有一個(gè)加速質(zhì)量，就可以產(chǎn)生引力波�！陛斔徒o引力波的能量會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)黑洞螺旋式靠攏，直至合并，這是宇宙大爆炸之后最有意義的事件。那種能量不像可見光那樣很容易看到，而是更為難以察覺(jué)的引力波。

邁克爾博士說(shuō)，盡管愛因斯坦的理論預(yù)言了引力波的存在，但人們還不能直接探測(cè)到它們。根據(jù)廣義相對(duì)論，巨大的天體會(huì)扭曲環(huán)繞它們的時(shí)空，就像一個(gè)保齡球落入一片橡膠薄皮上，導(dǎo)致天體，即使是光線，也得沿著曲線路徑前行。當(dāng)兩個(gè)極度密集的天體，例如中子星（這種恒星如此密集以至于原子里的質(zhì)子和電子坍塌形成中子）或者黑洞，它們成對(duì)出現(xiàn)彼此環(huán)繞，之間的相互作用會(huì)在時(shí)空上產(chǎn)生波紋，也就是所謂的引力波。

邁克爾博士強(qiáng)調(diào)，通過(guò)一定的工具，比如是“看到”的引力波，就可以為觀察和研究宇宙打開了新的窗口。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以捕捉可見物體的照片，如恒星和行星，而無(wú)線電和紅外望遠(yuǎn)鏡可以揭示肉眼看不到的更多信息。引力波為研究天體物理現(xiàn)象提供了一個(gè)定性的新媒介。

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