引力波源头黑洞“生前”模样被揭秘

2016年06月24日08:03  来源:科技日报
 
原标题:引力波源头黑洞“生前”模样被揭秘

  双黑洞合并模拟图

  借助引力波信号,不但能知道发出引力波的黑洞的大小和特征,还能描绘出这些黑洞“生前”的模样。波兰华沙大学的一个研究小组根据人类首次探测到的引力波,揭示了一个双黑洞系统从产生到合并的整个过程。该研究有助于人们更好地理解引力波事件和宇宙演化的历史。

  引力波是时空的涟漪,由宇宙中一些最为剧烈的事件产生,如黑洞的合并。2015年9月,美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)检测到两个合并中的黑洞产生的引力波——GW150914。2016年2月,这一信号得到确认,成为首个被人类探测到的引力波。6月16日,LIGO在美国圣迭戈宣布再次探测到引力波。

  波兰华沙大学的克日什托夫·拜尔臣斯基和他的团队发表在最新一期《自然》杂志上的论文称,他们利用双黑洞构造的高精度数值模型得出双星系统的演化过程,并认为据此能够预测出双黑洞合并产生的引力波特性。

  在这一模型的基础上,研究人员计算出产生GW150914的两个黑洞之前是两颗巨大的恒星,质量分别是太阳的40倍和100倍。它们诞生于宇宙大爆炸后的20亿年,之后坍缩成两个分别为29倍和36倍太阳质量的黑洞,继而合并为一个62倍太阳质量的黑洞,并在这个过程中发出引力波GW150914。

  研究人员预测,在LIGO和其他引力波探测器更新硬件获得更高的灵敏度后,黑洞合并将成为一种常见事件,预计每年将能探测到1000次。这项研究提供了一个框架,能够帮助人们更好地理解引力波以及它们的波源。

  新西兰奥克兰大学的埃尔德里奇称,拜尔臣斯基团队的研究非常激动人心,因为它能用于考察引力波如何影响恒星和宇宙的演化。他说:“通过对每个引力波信号的检测,我们将能了解到一些新东西。”(记者王小龙)

(责编:王艺锭、熊旭)

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