网上有关“两个黑洞撞在一起会发生什么?”话题很是火热,小编也是针对两个黑洞撞在一起会发生什么?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

双黑洞碰撞近几年已经探测到很多次了,结果当然只有一个,就是两个黑洞互相吞噬并最终合二为一。

在四年前,人类首次探测到双黑洞合并的引力波信号,编号为GW150914的引力波信号穿过约13亿光年的宇宙空间后于世界标准时间(UTC)2015年9月14日09:50:45到达地球并分别被LIGO位于美国西北部和东南部相距月3000km的两个LIGO引力波激光干涉天文台的4km长真空探测臂伸缩了约千分之一个质子直径……

根据比对事先通过数值模拟的结果,科学家用这只有0.2秒,非常有限的干涉波纹信号还原了这两个黑洞的基本信息。(下图中间的波纹中红色部分为根据LIGO激光干涉仪记录的测量数据通过广义相对论计算得到的波纹,而灰色部分则为事先根据数值模拟得到的模型。可以看到两者符合得非常好,因此科学家就可以根据模型的原始参数得到这次双黑洞的相关参数。)

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这些基本信息包括:两个黑洞的所在天区大致范围、两个黑洞的质量、合并前的距离和绕转速度、合并后产生的最终单个黑洞质量、所释放的引力波总能量……在三年多前,即2016年2月12日我刚听到这个重大发现的消息的时候简直被惊呆了,完全无法相信,一组激光干涉仪记录的干涉仪数据怎可能获得这么多信息……这不科学……

当我看了论文作者之一陈雁北的一篇科普文和吃力地看来一部分原始论文,实在对科学家的智慧佩服得五体投地。(下图为根据两个探测器得到信号的时间差计算的波源位置。)

LIGO的第一次引力波成功探测得到的数据同时证明了霍金证明的一条定理——黑洞面积不减定理。它所表述的是当两个黑洞发生合并,它们最终合并后的终极黑洞的视界表面积必定大于两个初始黑洞视界表面积之和。也就是在双黑洞合并事件中,黑洞视界表面积不会减少!这就给出了引力波辐射能量的上限,而这第一次引力波事件得到的数据支持了霍金的证明。

这次双黑洞合并中,一个36个太阳质量的黑洞与一个29个太阳质量的黑洞合并成一个62太阳质量的黑洞,辐射出3个太阳质量的引力波,根据史瓦西半径公式,黑洞质量与视界半径成正比,因此视界表面积可以简化计算为36^229^262^2。面积不减定理成立!

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因此,一个黑洞如果遇上另一个黑洞,那么它们只能变成一个更大的黑洞。

引力波是谁发现的引力波的发现者来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-439.html

一颗中子星陷入了致命的内旋,当一个黑洞将其完整吞没时,它便迎来了自己的末日。

来源:https://www.atermamicrowave.com/xwzx/202412-23.html

碰撞产生的引力波纹通过宇宙向外扩散,最终到达地球。

对这些引力波的探测,标志着首次有报道称黑洞吞噬了死星的稠密残骸来源:https://www.atermamicrowave.com/xwzx/202412-41.html

而在一个令人惊讶的转折中,科学家们在第一次合并的几天后发现了第二次这样的合并。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-37.html

到目前为止,所有被确认的引力波源都是一对一的:要么是两个黑洞,要么是两颗中子星,在相互碰撞和凝聚之前围绕彼此旋转。

宇宙碰撞产生了拉伸和挤压时空结构的波,敏感的探测器可以探测到这些波。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-320.html

黑洞和中子星的不匹配配对是科学家们期望通过目前的引力波观测站发现的最后一种合并类型。

不仅以前没有通过引力波看到黑洞和中子星之间的结合,而且也从来没有通过任何其他手段发现过这种粉碎。

2020年1月5日和1月15日,LIGO和Virgo引力波探测站中登记的黑洞-中子星有碰撞的迹象来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-184.html

第一次合并由一个质量约为太阳8.9倍的黑洞和一个质量约为太阳1.9倍的中子星组成。

第二次合并有一个5.7太阳质量的黑洞和一个1.5太阳质量的中子星。

科学家们估计,这两次碰撞都发生在距离地球9亿光年以上的地方。

为了形成可探测到的引力波,凝聚在一起的物体必须非常密集,其身份可以通过其质量来确定下来。

科学家们认为,任何质量超过五个太阳质量的物体都只能是一个黑洞。

小于三个太阳质量的东西必须是中子星。

早期的一次引力波探测涉及一个黑洞与一个无法识别的物体合并,因为它的质量似乎介于区分黑洞和中子星的界限之间。

之前的另一次合并可能是由黑洞与中子星的融合造成的,但该事件的信号不够强烈,科学家们无法确定该探测是真正的结合。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-218.html

这两个新的探测证实了黑洞和中子星结合的情况。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-161.html

其中一个新事件比另一个更有说服力。

1月5日的合并只是在LIGO的两个引力波探测器中的一个看到的,而且该信号具有相对较高的误报概率。

然而,1月15日的事件看起来相当可靠。

来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-244.html

探测结果表明,中子星和黑洞之间的会合在整个宇宙中经常发生。

根据探测的速度,研究人员估计,这些事件在距离地球10亿光年的范围内大约每月发生一次。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-185.html

科学家们还不知道中子星和黑洞是如何相遇的。

来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-11.html

它们可能是一起形成的,就像两颗互相环绕的恒星,直到双方的燃料耗尽而死亡,其中一颗坍缩成黑洞,另一颗形成中子星。

或者这两个物体可能分别形成,并在一个挤满了许多中子星和黑洞的拥挤区域相遇。

当黑洞和中子星向内旋转并合并时,科学家们期望黑洞能将中子星撕成碎片,产生一个可以用望远镜观察到的光影秀。

但是天文学家们在这两次新报道的相遇之后没有发现光影,也没有任何证据表明黑洞使中子星变形。

这可能是因为在这两种情况下,黑洞都比中子星大得多,这表明黑洞将中子星整个吞下。

如果科学家们能够在未来发现黑洞撕碎中子星,这将有助于研究人员确定构成死亡恒星的超密集、富含中子物质的特性。

1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。在2016年2月11日,LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器,已经首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。

引力波,在物理学中是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。换句话说,引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202412-30.html

在爱因斯坦的广义相对论中,引力被认为是时空弯曲的一种效应,这种弯曲是因为质量的存在而导致。通常而言,在一个给定的体积内,包含的质量越大,那么在这个体积边界处所导致的时空曲率越大。当一个有质量的物体在时空当中运动的时候,曲率变化反应了这些物体的位置变化。

在某些特定环境之下,加速物体能够对这个曲率产生变化,并且能够以波的形式向外以光速传播。这种传播现象被称之为引力波,也可以理解为:一个大质量天体产生的引力,影响一定范围内比它质量小的天体,使它们产生负值的加速度,它们运动轨迹所形成的曲率变大,并且释放能量的现象。根据开普勒定律推导出:物体运动的速度和它运动轨迹所形成的曲率成反比。

当一个引力波通过一个观测者的时候,因为应变效应,观测者就会发现时空被扭曲。当引力波通过的时候,物体之间的距离就会发生有节奏的增加和减少,这个频率等于这个引力波的频率。这种效应的强度与产生引力波源之间距离成反比。绕转的双中子星系统被预测,在当它们合并的时候,是一个非常强的引力波源,由于它们彼此靠近绕转时所产生的巨大加速度。来源:https://www.atermamicrowave.com/cshi/202501-268.html

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