首次“现身”的引力波或源于原生黑洞并合

2016年07月30日09:30  来源:科技日报
 
原标题:首次“现身”的引力波或源于原生黑洞并合

  今年年初,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲引力波天文台(VIRGO)的科学家联合宣布,他们探测到了两个约为30倍太阳质量的黑洞在13亿年前的并合产生的引力波,这一发现被称为“世纪发现”。日本京都大学的科学家在29日的《物理评论快报》撰文表示,这两个黑洞或许为原生黑洞(也称为太初黑洞)而非普通黑洞,如果这一想法获得后续数据支持,它们将是揭开暗物质之谜的关键。

  该研究团队假定,原生黑洞在宇宙间随机分布。文章主要作者、京都大学的田中贵大(音译)教授表示:“宇宙诞生之初炙热稠密,当引力塌缩发生在一些极端稠密的区域时,原生黑洞就形成了。与天体塌缩形成的黑洞相比,它们拥有完全不同的起源。”

  他们借助广义相对论计算出了目前黑洞并合的频率,结果发现,这对黑洞若是原生黑洞,并且它们占据了宇宙所有暗物质质量的千分之一,那么刚好与LIGO-VIRGO团队关于并合频率的观测数据吻合。

  今年年初,约翰霍普金斯大学的西蒙·伯德博士和同事也认为,LIGO侦测到的这两个黑洞可能并非一般的黑洞,而是原生黑洞。他们表示,这两个黑洞的质量与一套“暗物质由这些原生黑洞组成”的理论完美吻合,但一直未有足够证据证明其存在。

  科学家们表示,如果它们的确是原生黑洞,或许可以回答“暗物质由什么组成”这一问题。

  据悉,这两个黑洞的并合可能也区别于传统的黑洞并合,包括其轨道的形状:原生黑洞可能拥有椭圆形轨道,而普通黑洞的轨道可能为圆形。

  LIGO的继任者爱因斯坦望远镜将能看见这两个黑洞,届时它或许能提供更加确定的答案。爱因斯坦望远镜是第三代引力波探测器的概念设计,其灵敏度是目前设备的100倍。伯德说:“更多的来自LIGO和相关探测器包括欧洲引力波卫星LISA的结果将非常有用。”如后续数据支持这一结论,它或许会成为首个原生黑洞的证据。

  总编辑圈点

  引力波“现身”是天大的好消息,振奋人心的同时继续激荡着学界——它远未结束,而是刚刚开了个头。根据宇宙大爆炸理论,在最初爆炸的几分钟之后,压力和温度非常高,在这种情况下,简单的波动可能导致局部地区的物质密度变大,足以创造一种原生黑洞,这种原生黑洞很稳定,理论上可以保持至今。因此,科学家对引力波发生源的求证很有必要,如同闯迷宫,在没有抵达下一个路口之前,任何分岔路都得走一走。

(责编:李岩、陈苑)

推荐阅读

我国第二批航天员首次曝光 参加国际训练意大利撒丁岛组织的航天员洞穴训练任务,来自不同国家的航天员组成乘组,在与外界隔离的复杂洞穴中进行探险、勘查和测绘等活动,并完成采集洞穴样本、寻找生命等一系列科学试验,旨在通过在极端环境中工作和生活,评估和锻炼航天员的行为绩效技能。【详细】

中国古代科技贡献有哪些? 远不止“四大发明” 一直以来,“四大发明”就是中华科技文明一种标志。但其实我国古代重要发明创造远不止于此。为了让国人更清晰地了解中国古代的科技贡献,中国科学院自然科学史研究所“中国古代重要科技发明创造”研究组经过三年系统梳理,总结出了中国古代最具代表性的科技成就88项,并正式对外发布。【详细】