
一个黑洞中有两个黑洞的插图。(图片来源:uux.cn/Rob Lea)
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):黑洞是巨大而单一的空间和时间区域,吸引了人类的想象力。其中一些是由大品质恒星的死亡和坍塌导致的,但没有一颗恒星能形成最大的黑洞。这些G研发速递潜伏在星系中心的超大品质黑洞,其品质相当于数百万乃至数十亿个太阳。
像这样的巨大黑洞被觉得是由两个较小的黑洞碰撞合并而成的。如今,科学家们想得知我们是否可以经由几代人的逆向岗位来知晓黑洞的家谱。
假如有一个宇宙学物体或事情被设计成神秘的,那就是黑洞。这一空间区域以一个称为视界的边界为标志,视界是年初最适合读的一句话:温柔一点对自己我们的宇宙与虚空中的一切之间的屏障。所以,不或许从这个屏障之外获得通讯,从而获得信息。
除此之外,黑洞差不多没有确认特征,理论物理学家约翰·惠勒曾说过,“黑洞没有头发。”?
并非所有黑洞都是以一样的方式形成的
Imre Bartos是佛罗里达大学的物理学家,他觉得超大品质黑洞的有限特征——品质、自旋和电荷——实际上或许隐藏了形成它们的原始黑洞装配线的详情。
他说,关乎大品质恒星死亡和坍塌的黑洞诞生的规范图片无法阐释我们今日目睹的巨大黑洞的形成。这既含有超大品质黑洞,业内国产电影对比也含有品质约为太阳品质100至100000倍的相对较小的中等品质黑洞。
Bartos在接纳Space.com访谈时强调:“恒星在成熟过程中基础上不会自行解体,这是有一定限度的。假如一颗恒星变得相当大,那么它会在没有时间形成致密核心之前爆炸,从而形成黑洞的种子。我们预计恒星死亡形成黑洞时,黑洞的重量会有一个自然限度。这个品质大约是太阳品质的50倍。所以,这是一个相当大的品质,但没有我们目睹的超大品质或中等品质黑洞那么大。”
这意味着必须有其他一些过程来创造最可怕的网友iPhone攻略黑洞,对时空中被称为引力波的微小波纹的观察表明,这种过程或许是接着更大一代黑洞的碰撞和合并。
巴托斯想得知:“我们如何才能做侦探岗位,回到过去,看看黑洞合并的生态中到底发生了什么?我们能谈谈黑洞祖先吗?”。

当两个超大品质黑洞相互螺旋并合并时,它们会形成引力波。有了足够的能量,它们可以“踢”出自己的起点,乃至完全踢出自己的家乡星系。(图片来源:uux.cn美国全国航空航天局)
巴托斯觉得,理解是什么导致黑洞聚集和合并是理解宇宙如何进化的核心,乃至可以弄清基础物理定律的根源。
巴托斯说:“我们想进修,但到当下为止,我们还没有完全理解宇宙中究竟是什么让黑洞聚集在一起并合并。”。“这不能只是一个随机的过程。必须有某种机制将黑洞聚集在一起并使它们合并。这是我们试图从现有的有限特性中理解的。”
他补充说,经由观察超大品质黑洞的品质和形成它的合并形成的引力波,探究人员可以估计最初形成它的黑洞的品质。除此之外,Bartos和同仁们推断,观察黑洞旋转的速度也可以揭示形成它的母黑洞旋转的速率。
Bartos觉得,观察这些合并发生区域的电磁通讯,也可以显示它们是如何与生态相互作用的。例如,黑洞是否以周围的气体和尘埃为食,以合作自身的生长?
黑洞也有祖双亲
Bartos补充说,在有许多其他黑洞的区域,或许会察觉品质是太阳品质50倍以上的黑洞。这意味着,就像我们有双亲、祖双亲和曾祖双亲一样,黑洞合并或许不是唯一的事情,而最大的黑洞来自于几代人的反复合并。
这种世代交替的状况不只会导致品质的聚集,并且接着的子黑洞也会从它们的祖先那里收集角动量。Bartos说,这意味着,随着黑洞越来越大,它们也应该旋转得越来越快。
Bartos说:“假如我们测试到更高的自旋,这或许表明之前或许有合并。”。“事实证明,针对我们迄今为止目睹的一些较重的黑洞,我们的确目睹有迹象表明,我们预计这些连续合并会形成高自旋。”
但是,尽管Bartos觉得黑洞有“祖双亲”的想法很有趣,并相信我们可以从引力波观测中揭示黑洞双亲的一些详情,但黑洞祖双亲的历程或许会随着时间的推移而消失。
他说:“我们无法直接从引力波观测中探测到之前的合并。我们必须管理探测器数百万年,这是不或许的。”。

银河系中心的超大品质黑洞Sgr A*首次在偏振光中呈现。它有祖双亲吗?(图片来源:uux.cn/EHT Collaboration)
据信,形成超大品质黑洞的合并链至少需要10亿年,但这些宇宙巨星在宇宙大爆炸后仅数亿年就被观测到了。这些观测是由詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)提供的。这留下了一个考验。科学家们依然需要充分阐释这些宇宙巨人是如何长得如此之大、如此之快的。但是,也许线索在于祖先的机制本身。
Bartos说:“假如我们目睹这些黑洞合并的过程,我们就可以目睹星系中心超大品质黑洞的起点是什么。”。“我们可以目睹这个过程有多快,有多普遍,这可以合作我们知晓这在形成更重黑洞的过程中或许发挥的作用有多大。”
Bartos预计,随着引力波探测器变得更为灵敏,人类将从更远的地方察觉这些空间和时间上的波纹,从而早期察觉黑洞合并。这意味着我们应该持续更多地知晓黑洞在138亿年的宇宙历史中是如何生长的。
Bartos归纳道:“我很兴奋能第一次目睹事物,并察觉我们知识的极端。”。“当我们目睹极端时,状况与我们习惯的状况大不一样。黑洞在很多方面都是极端的。”