这个黑洞有点怪
恒星演化理论预期的黑洞质量要么小于太阳质量的65倍,要么大于120倍。为什么会在理论上禁止的区间内发现一个太阳质量85倍的黑洞呢?
责任编辑:朱力远
2019年5月21日协调世界时凌晨3时2分29秒,位于美国的两个LIGO引力波观测台和位于欧洲的Virgo引力波观测台几乎同时记录下了一组持续时间约1/10秒的信号——依发现日期被标记为GW190521。经过一年多的分析,2020年9月2日,这组信号被确认为是来自一对黑洞双星合并产生的引力波。
虽然这已是引力波天文学诞生后的第六个年头,且之前已有过多组同类发现,但此次的信号仍有引人注目的独特性。
这独特性来自不止一个方面。首先是:信号源远在170亿光年之外,创下了迄今为止的最远纪录。有读者也许会问:宇宙的年龄才不过138亿年左右,170亿光年之外的信号如何能传播到我们这里?答案是:宇宙膨胀使信号传播过的每一段距离都“放大”了,就像一个膨胀气球上的每一对点都会因气球膨胀而相互远离。170亿光年就是这种“放大”了的距离,信号实际“只需”约70亿年的时间就能传播到我们这里——换句话说,作为信号源的黑洞双星合并发生在约70亿年前——在地球乃至太阳系都还远远不存在的远古。
独特性的另一个——并且更重要的——方面则是:参与合并的两个黑洞的质量分别约为太阳质量的85倍和66倍,都比之前同类发现中的黑洞质量更大。仅仅更大倒还罢了,此次的“更大”却突入了黑洞质量的一个“禁区”,故而引人注目。
为什么会有“禁区”
黑洞质量为何会有“禁区”呢?这得从恒星演化理论说起。科学家们很早就预期,大质量恒星在耗尽“核燃料
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网络编辑:奎因 校对:星歌