不久前,天文学家发现了两个质量分别为太阳66倍和85倍的黑洞。经过剧烈碰撞后,它们形成了一个质量为太阳142倍的中等质量黑洞。
这次碰撞损失的能量相当于太阳质量的9倍。大部分能量以引力波的形式渗透到宇宙中,最终被地球上的探测器探测到。
这两个黑洞的碰撞是如此剧烈,以至于它们产生的引力波是科学家迄今为止探测到的最远的引力波。这次碰撞发生在170亿光年之外,但它发生的不是170亿年前,而是70亿年前,当时宇宙的年龄约为当前年龄的一半。由于宇宙的膨胀,碰撞事件的“地点”将会距离地球更远。
这个质量为太阳142倍的黑洞对我们来说非常重要,因为它是人类发现的第一个中等质量黑洞。根据物理理论,中等质量黑洞是由两个或多个恒星级黑洞合并而成,质量在太阳的100到10000倍之间;而恒星级黑洞的质量还不到太阳质量的60倍。它是由质量约为太阳几十倍的恒星坍缩而成的。如果一颗恒星的质量超过 60 个太阳,它最终会将自己炸成碎片,而不是形成黑洞。科学家表示,这两个黑洞的质量分别是太阳的 66 倍和 85 倍,可能是由较小的微型黑洞更早合并而成的。
但天文学家尚未找到微型黑洞存在的证据。根据理论,微型黑洞是在大爆炸后不久形成的,其质量相当于一座大山。
中等质量黑洞的形成还有一个原因,那就是它们与星系级黑洞一样诞生于宇宙之初。然而,这些黑洞诞生的区域没有足够的物质让它们成长为超大质量黑洞。无论是恒星黑洞的合并,还是宇宙的诞生,形成中等质量黑洞的概率都很小。因此,科学家们花了很长时间才首次探测到中等质量黑洞。
(本文摘自《奇点科学》 《奇点科学》—直致力于向青少年介绍前沿科学,始终坚持"科学可以更精彩”的办刊理念,为热爱科学的青少年介绍激动人心的科学发现和尖端科技。 《奇点科学》 | 奇点科学杂志订阅_:杂志折扣订阅网 (zazhipu.com))