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宇宙災難性事件 黑洞吞噬中子星首次被發現

科學家可能首次探測到了黑洞吞噬中子星。目前,科學家們仍在分析數據,以測定黑洞和中子星的大小。圖為黑洞示意圖。 (NASA/Dana Berry/SkyWorks Digital)
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【大紀元2019年08月21日訊】(大紀元記者蕭路綜合報導)科學家可能首次探測了到黑洞吞噬中子星。目前,科學家們仍在分析數據,以測定黑洞和中子星的大小。

據福克斯新聞(Fox News)和「國家地理」(National Geographic)報導,這個「災難性事件」在2019年8月14日被美國的「激光干涉引力波天文台」(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,縮寫為LIGO)和意大利的Virgo引力波探測器發現。這個現象距離地球大約9億光年。

「離我們大約9億光年,這個黑洞吃了一顆非常密集的恆星——中子星,就像『吃豆人』(Pac-Man)一樣。被吃掉的中子星很可能瞬間被消滅了。」澳大利亞國立大學(Australian National University)的蘇珊·斯科特(Susan Scott)教授說。

初步數據分析表明黑洞吞噬一顆中子星的情況「非常可能」。「科學家從來沒有發現過小於5個太陽質量的黑洞或大於我們太陽質量的2.5倍的中子星。」 斯科特說,「根據這一經驗,我們非常有信心我們剛剛發現了黑洞吞噬中子星。」

「這讓人感到非常興奮」,美國西北大學(North Western University)的克里斯托弗·貝里(Christopher Berry)教授說, 「它很可能被證實是黑洞吞噬中子星,所以值得我們投入更多的時間和精力(探究)。」

這次發現的事件編號為S190814bv。LIGO和Virgo通過追蹤這個事件的位置,將其鎖定在天空中一個橢圓形的區域內,大約比滿月寬約11倍。這使得其它望遠鏡可以通過尋找區域內不尋常的閃光來進一步定位這個事件。

「這非常令人興奮」,美國宇航局(NASA)斯威夫特望遠鏡(Swift Telescope)的研究員艾倫‧托胡瓦沃胡(Aaron Tohuvavohu)說。該望遠鏡一直在尋找與引力波信號相匹配的閃爍的X射線和紫外線。「我整夜都沒有睡覺尋找信號,我很樂意這樣做。」他表示。

如果望遠鏡確實看到了LIGO和Virgo發現的引力波事件的餘輝,那對於天文學來說將是一個巨大的突破。這是因為餘暉可能讓科學家第一次看到中子星的內部,並可能在新的極端情況下測試相對論。

西北大學的維姬·卡洛格拉(Vicky Kalogera)教授說:「這對理論物理學家來說簡直太棒了。」

然而,也有可能望遠鏡不會看到任何東西。目前的理論預測,中子星和黑洞的碰撞不會總是發光,這取決於兩個物體的質量比較。

黑洞和中子星的質量越接近,中子星掉入黑洞所需的時間就越長。這使得黑洞有更多機會利用自身的強大引力碾碎中子星。而在中子星碎片落入黑洞之前,它可能發出望遠鏡可以探測的光。

但是,如果黑洞比中子星大得多,那麼它可能直接吞噬整個恆星,不會產生碎片也沒有發光。科學家們仍在分析S190814bv的數據,以確定黑洞的質量。

還有一種可能,S190814bv中較小的星體根本不是中子星。

目前,LIGO和Virgo通過碰撞中估計的物體質量對它們進行分類。任何低於太陽質量三倍(且高於白矮星)的星體都被認為是中子星。任何超過太陽質量五倍的東西都被認為是黑洞。

雖然理論上可能存在質量較小的黑洞,但目前X射線觀測中尚未發現任何跡象。 同時,目前中子星理論認為,如果中子星質量大於兩個太陽質量,它們一般就會坍縮成黑洞。 也就是説,S190814bv中的較小星體也有可能是一個小型黑洞。

「這個事件可能揭示兩個謎團」,貝里說,「最大的中子星有多大,以及最小的黑洞有多小?」

引力波信號的細節可能讓科學家們確定S190814bv較小星體的身分。同時, 如果望遠鏡跟進觀測確實發現餘輝,它也可以確認較小的星體是中子星。

無論最終結果如何,這類現象都是首次發現的重大突破。#

責任編輯:林妍

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2019-08-21 5:43 AM
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