侦测到迄今最大双黑洞合并之重力波

By | 2020年9月19日

重大发现!一颗质量高达太阳质量130倍的恒星可直接塌缩成65倍太阳质量的黑洞,但更大一点的恒星却会开始存在「不稳定对」现象,由此产生的爆炸足够强大,不会留下任何东西(不会形成中子星或黑洞),直到质量超过太阳200倍的恒星,才会又直接塌陷成120倍太阳质量的黑洞。也就是说,质量介于65~120倍之间的黑洞是块灰色地带,理论上,不会发现单颗恒星直接塌缩成质量介于66~120倍的黑洞。

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而GW190521事件证明了现有模型的出入,天文学家不只发现2个质量都落在灰色地带的黑洞,它们还进化成让科学家遍寻无果的中等质量黑洞。研究人员考虑了其中一种可能性是「分层合并」:这2个黑洞也许不是来自恒星直接塌缩,而是来自另外2个更小黑洞的合并,如下图所示。虽然还有另一种解释认为重力波可能来自宇宙弦,不过这解释起来就复杂了,研究团队退回奥卡姆剃刀(Occam’sRazor)法则:最简单的假设也许最正确。

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又如果,中等质量黑洞真的来自其他恒星黑洞一步一步合并,也许可再说明超大质量黑洞周围的气体盘中,确实藏有很多小黑洞。两篇新论文分别发表在《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)与《天文物理期刊通讯》(TheAstrophysicalJournalLetters)。

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