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黑洞之谜:体积为何膨胀得如此巨大

 更新时间:2017-04-06 10:30

  科学家试图使用位于澳大利亚东部的CSIRO帕克斯射电望远镜观测脉冲星信号来研究黑洞的成长,即黑洞是如何形成、演化的,那些大质量黑洞为什么如此之“肥”?

  每个星系中几乎都存在黑洞,我们的银河系中央也存在质量接近400万倍太阳质量的黑洞,迄今科学家发现的质量最大黑洞位于NGC 4889星系中,相当于210亿太阳质量,我们银河系的黑洞在这个巨无霸面前显得非常弱小,该黑洞距离我大约3.08亿光年。

黑洞之谜:体积为何膨胀得如此巨大

  这不禁要问,黑洞是如何变得如此巨大的?天文学家也没有确切的答案。

  为了解开这个难题,科学家想了个办法,通过脉冲星研究黑洞。脉冲星被喻为宇宙中的“灯塔”,两极脉冲现象非常有规律,而黑洞参与的事件可以引起强大的引力波释放,比如在黑洞合并过程中引力波就会向周围扩散,如果引力波对脉冲星产生了干扰,那么我们就可以间接察觉到引力波的存在。

黑洞之谜:体积为何膨胀得如此巨大

  科学家希望通过该途径发现黑洞之间碰撞、合并产生的引力波,并将调查目标锁定在大约由20颗脉冲星组成的区域天体集群上。

  既然我们无法观测黑洞的合并事件,就可以采取间接的手段探测黑洞碰撞产生的引力波,这项研究也揭开了黑洞成长的奥秘,即质量达到数千万、数亿倍太阳质量的黑洞是如何形成的。

  研究人员目前已经累计了帕克斯脉冲星计时阵(PPTA)近20年的数据,这些数据对寻找黑洞介入的引力波事件可能还不够充分,但至少是一个可接近答案的方向。

  参与本项研究的科学家表示,将在于哈佛大学史密森天体物理中心宣布这一重大消息,如果引力波的探测发现获得证实,那么几乎可以肯定是下一个诺贝尔奖。

黑洞之谜:体积为何膨胀得如此巨大

  目前,关于引力波的发现仍然处于保密之中,外界无法得知科学家到底发现了哪些与引力波有关的线索,最新的预测显示科学家可能已经找到引力波的直接证据, 并且与137亿年前宇宙诞生有关。宇宙诞生后形成了强大的引力波事件,但随着宇宙空间的急剧膨胀,引力波也被逐渐削弱,这些原始的引力波如同宇宙大爆炸的 “回声”,如果宇宙有一个开端,那么引力波就是一个证明。

  引力波的发现可以让科学家第一次“看到”宇宙是如何诞生的,早在爱因斯坦时期,广义相对论就预言了引力波的存在,引力波就像宇宙时空中的微小涟漪,携带着一定的能量,其主要起源于宇宙中强大的天体事件,比如宇宙大爆炸、黑洞合并等,但是引力波传递到太阳系时已经非常微弱了,此前的探测精度远没有达到要求,因此我们很难发现引力波,如果要把引力波具体化,可以将其想象成穿过海洋的海浪,而地球则在大洋的另一边。

  科学家预计的当地时间周一宣布有关引力波的发现,这将是宇宙学史上重要的时刻,因为其背后隐藏着宇宙大爆炸之谜,与宇宙开端有关。引力波的信号据称来自位于南极的Bicep望远镜,这是一台可探测引力波的装置,其他研究引力波的平台还有位于轨道上的欧空局普朗克卫星、智利北部的望远镜等。

  我们的宇宙历史接近140亿年,而我们对宇宙诞生时的状态并不十分清楚,科学家认为正是由于引力波的存在,使得早期宇宙出现的微小时空涟漪在暴涨期时被放大,形成了我们今天所看到的宇宙星系、恒星以及行星等。最新的消息称哈佛大学史密森天体物理中心将宣布这一 重大发现。

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