宇宙“双黑洞系统”被发现 黑洞相互吸引缠绕

放大字体  缩小字体 2018-04-10 22:42:19  阅读:4582 来源:本站原创作者:胡宇崴
你一定听说过双恒星系统,那你听说过双黑洞系统吗。两个黑洞相遇黑发生什么呢?科学家认为,这样的系统在宇宙中应该非常常见,双黑洞缠绕将产生巨大的引力,这个力量或超越我们的想象。

  据国外媒体报道,黑洞碰撞、合并会产生强大的时空涟漪,科学家发现当两个黑洞合并时,会释放出巨大能量的引力波,这个预言由来已久。根据计算,黑洞合并释放出的能量相当于10的23次方个太阳的能量,如此巨大的能量超出了我们的想象力。双黑洞宛如引力的定时炸弹,它们通过引力爆炸来宣布自己的存在。炸弹的倒计时由黑洞间的最初距离决定;唯有引力波天文学可以揭示它们的存在。

  由两个黑洞构成的天体系统可通过几种方式形成,其一是由成对诞生的恒星产生,宇宙中只有三分之一到二分之一的恒星符合这种条件。在仅仅一百万年的时间内,双恒星演化、爆炸、坍塌,最终形成双黑洞。双黑洞像打蛋器一样互相环绕,它们的质量是太阳质量的20到100倍,这样的双黑洞系统也被称为共生双黑洞。共同排列旋转是双黑洞的主要标志,可以通过引力波信号对其进行测量。

  双黑洞系统也可以通过两个分属于不同稠密星团的黑洞互相捕捉形成,在此过程中,弹弓效应发挥了巨大作用。早期宇宙中的黑洞在恒星经过时散发能量,缓慢地向星团中心移动;久而久之,导致恒星与黑洞的距离相当于太阳到冥王星之间的距离。在这种情况下,黑洞相互通过引力作用捕捉,形成“捕捉双黑洞”;和共生双黑洞不同,由于它们是分别产生的,旋转轴的方向不固定。

  远距离黑洞双星系统的能量会受到其他恒星之间的弹弓效应而减少,因此合并的时间也相应缩短。这些通过不同方式形成的双黑洞,一些在星系中心附近被捕捉,一些停留在原地,另一些在浩瀚的宇宙中漂流了数十亿年。无数双黑洞将在宇宙的海洋产生引力波的涟漪;当它们合并时,释放出的巨大能量将触发一场宇宙海啸。

  黑洞系统近似于倒计时器,起始状态不同,导致倒计时时间差异。不同的形成过程将产生不同的时间设定;一些时间比宇宙更为久远,另一些则仅为宇宙中的一瞬。只有符合我们对时间和地点的要求的双黑洞才能为我们所用,可以通过LIGO引力波探测器探测其释放的能量,获得有关数据。据我们所知,能够为我们所得知的双黑洞数量是足够的,在银河系中未来将发现更多的黑洞双星,它们产生的引力波也会被我们所探测到。

  黑洞一直被认为是恐怖的,一旦落入其中只有死路一条,但霍金预言:人类可逃出黑洞,打破黑洞铁律分析。

  

  美媒称,普林斯顿大学理论家、擅造警句的传奇人物约翰·阿奇博尔德·惠勒提出的那个神秘、禅宗公案似的词句半个世纪以来一直是现代物理学的严酷支柱之一。它根据经典引力方程,描述了自然的能力能够抹掉落入黑洞的任何物体的大部分属性和特性,打乱了科学预言未来的能力,撕裂了我们对宇宙运转的理解。现在看来,这个说法可能是错的。

  

  美国《纽约时报》网站6月8日发表题为《黑洞无法逃生?霍金指出一条可能的出路》的报道称,最近,斯蒂芬·霍金在哈佛大学桑德斯剧院的舞台上大战黑洞。黑洞是科学创造出来的最可怕的一个魔鬼,一个一定程度上自我成就的魔鬼:它是一个宇宙深渊,如此之深、之密、无休无止,以致于长期以来科学家认为万事万物皆逃不脱,哪怕是光,哪怕是一个念头。

  霍金博士告诉我们:没那么可怕。在一篇本周即将发表在《物理学评论通讯》周刊上的论文中,霍金博士及其同事——哈佛大学的安德鲁·施特勒明格和剑桥大学的马尔科姆·佩里共同宣布,他们发现了一条可以逃出黑洞的线索。

  

  霍金用他那著名的现在通过一台合成器进行处理的机器人声音说:“它们不是一度以为的那种永久的监狱。如果你觉得陷入了黑洞,不要放弃。有路可逃。”

  报道称,黑洞是爱因斯坦广义相对论最不祥的预言:过多物质或能量集中在一处将导致空间坍塌,像魔术师的外套一样吞进万物。

  

  科学家对这种魔鬼的比喻只有一个:永久的监狱,直到40年前霍金博士颠覆了黑洞——或者可能是彻底推翻了。他的方程式表明:黑洞不会永存。一段时间之后,它们会“泄掉”,然后爆炸成辐射和微粒。

  自此,物理学最吸引人的问题就成了:黑洞何时消失?它会解开坠入其中的万物之迷吗?

  霍金的思考被誉为理解万有引力与量子力学之间、宇宙构造与宇宙中亚原子粒子之间的关联的突破。过去是,今天仍然是。

  但是,有一个障碍。按照霍金的估算,黑洞崩塌时散出的辐射是随机的。那么,落入其中的万事万物的“信息”——被吸进去的事物,不论是大象还是猴子,大众汽车 还是凯迪拉克车的所有属性和特性,大部分将被抹掉。

  

  这种思考违反了现代物理学的一条原则:理论上始终可以扭转时间,让时光倒流,重建黑洞里发生过的事情,比如两辆车相撞或一颗死星崩塌落入黑洞。

  

  报道称,一组物理学家四年前试图解开这个迷题,提出了有争议的观点,认为黑洞里可能有一堵能量防火墙,阻止万物进出黑洞。

  新的研究结果并未解决这个问题。但是,它们的确削弱了那个著名的观点:黑洞“无毛”定理——它们完全失去了它所吸食进去的万物的基本特性。

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