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一项新研究提出了光特征来检测黑洞合并

更新时间:2020-09-14 08:24点击:

  引力波探测器正在宇宙中以每周一的速度发现黑洞合并。如果这些合并发生在空旷的地方,研究人员将看不到确定它们发生在哪里的相关光。然而,由美国自然历史博物馆和纽约城市大学(CUNY)的科学家领导的《天体物理学杂志快报》上的一项新研究表明,如果发生碰撞,研究人员也许最终可以看到黑洞合并产生的光。在有气体的情况下。

一项新研究提出了光特征来检测黑洞合并

  论文作者巴里·麦可南(Barry McKernan)说:“有了轻巧的签名,天文学家就可以轻松地查明这些合并的宇宙位置,并比目前可能的情况更详细地研究它们。”美国纽约市立大学曼哈顿社区学院所在地,纽约市立大学研究生中心的教职员工。

  当大量恒星死亡时,形成黑洞。黑洞就像沉入地球上河流中的稠密物体一样,往往沉入重力最强的星系区域。据信,在更大的,单个的,超大质量的黑洞潜伏在星系的中心,大量的黑洞积聚。

  如果各个小黑洞在绕轨道运行时彼此足够靠近,则它们的相互引力使它们能够配对并彼此绕行,同时还绕过中心的超大质量黑洞。但是第二次随机接近又遇到另一个小黑洞,很容易将这种配对分开。

  论文的合著者KE Saavik Ford说:“所以黑洞在跳舞,形成并打破了伙伴关系,但彼此之间的距离很少,无法合并。” KE Saavik Ford也是博物馆天体物理系的研究员,也是该学院的教授。美国纽约市立大学曼哈顿社区学院校区,纽约市立大学研究生中心的教职员工。“如果合并确实发生,它将在黑暗中发生,而没有关联的光明。”

  如果大量气体掉落到中央超大质量黑洞上,则此图会发生变化。这将产生一个明亮的气体盘,该气体盘将许多黑洞笼罩在中央超大质量黑洞周围,并改变其轨道。一旦进入磁盘,气体就会拖入黑洞,从而使它们旋转成更靠近中心的超大质量黑洞。如果较小的黑洞彼此足够靠近,则气体会很快将它们驱使在一起,从而引起合并和引力波爆发,这可以通过美国和欧洲的激光干涉仪重力波天文台(LIGO)进行检测。基于处女座的探测器。

  福特·麦克尔南,福特以及加州理工学院,爱丁堡大学,哥伦比亚大学和佛罗里达大学喷气推进实验室的合作者所做的新工作表明,有可能看到黑洞合并对天然气的影响磁盘。这个想法:一旦黑洞合并,它们通常会经历高速踢动(大约每秒50公里/每小时112,000英里)。附近的天然气试图追随合并产品,但会猛击进入相邻的盘状气体,从而引起电击。如果集气盘足够薄,可以让光线逸出,则可以通过望远镜的天空勘测来检测到冲击光。对于大质量的黑洞合并,检测到已经很亮的磁盘上发出冲击辉光的可能性最佳,围绕较小质量的中心黑洞。释放辉光的时间范围可以帮助天文学家将黑洞合并与盘状气体的随机变化区分开。

  共同作者说:“ LIGO开辟了一种全新的方式,让我们可以'听到'两个黑洞如何合并为一个洞;如果我们正确的话,现在很可能有一种方法可以看到这些否则看不见的事件的发生,”爱丁堡大学的尼古拉斯·罗斯(Nicholas Ross)。“这将对我们研究黑洞和观测宇宙学产生深远的影响。”


一项新研究提出了光特征来检测黑洞合并