天文学家首次探测到高度偏心的黑洞合体

2022年01月24日 17:52 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

科学家们首次认为他们已经探测到了两个具有偏心轨道的黑洞的合并。根据罗切斯特理工学院计算相对论和引力中心和佛罗里达大学的研究人员在《自然-天文学》上发表的一篇论文,这可以帮助解释LIGO科学合作组织和处女座合作组织探测到的一些黑洞合并比以前认为的可能要重得多。计算相对论和引力中心的研究结果发表在《自然-天文学》上。

Two-Black-Holes-Collide-Merge.jpg

偏心轨道是一个迹象,表明黑洞可能在银河系核等黑洞密集的地区偶然相遇时反复吞噬其他黑洞。科学家们研究了迄今为止观察到的最大规模的引力波双星,GW190521,以确定合并后是否有偏心的轨道。

"黑洞的估计质量是我们每个太阳大小的70多倍,使它们远远高于目前恒星演化理论所预测的估计最大质量,"数学科学学院的教授和CCRG的成员Carlos Lousto说。"这使得作为第二代双体黑洞系统的研究成为一个有趣的案例,并为密集星团中黑洞的形成方案提供了新的可能性。"

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艺术家对即将碰撞的孪生黑洞的印象

一个由RIT研究人员组成的团队以及来自佛罗里达大学的合作者对数据进行了重新审视,以判断这些黑洞在合并之前是否有高度偏心的轨道。他们发现合并的最佳解释是一个高偏心率、预处理的模型。为了实现这一目标,该团队在当地和国家实验室的超级计算机上进行了数百次新的全数值模拟,这项工作花了近一年时间才完成。

这代表着天文学界对黑洞如何合并的理解有了重大进展,通过复杂的超级计算机模拟以及LIGO和Virgo快速推进的探测器所提供的大量新数据,科学家正在以惊人的速度对宇宙做出新的发现。

同一个RIT和UFL团队对这一分析进行了扩展,使用兹威基瞬态设施观测到的一个可能的电磁对应物来独立计算宇宙学哈勃常数,GW150521是一个偏心的双体黑洞合并。他们发现与预期值有很好的一致性,最近在《天体物理学杂志》上发表了这项工作。

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