你能想象宇宙中最劇烈的“碰撞現場”嗎?最近,科學家們捕捉到了一場顛覆認知的“宇宙級車禍”——兩個比太陽重100多倍的黑洞,以接近物理極限的速度旋轉著撞在一起!更讓人震驚的是:這場碰撞的產物,一個225倍太陽質量的“黑洞巨無霸”,直接把現有理論“撞出了裂縫”。它到底有多“離譜”?我們一起看LIGO的最新發現。
這場碰撞,打破了哪些“宇宙規則”?
1.史上最“重”的黑洞合并,直接刷新記錄
2023年11月23日,LIGO(美國)、Virgo(意大利)、KAGRA(日本)三大引力波探測器聯合捕捉到了一個代號GW231123的信號——這是人類迄今探測到的最龐大的黑洞合并事件。
參與碰撞的兩個黑洞,一個約100倍太陽質量,另一個約140倍太陽質量(要知道,太陽的質量是地球的33萬倍!)。它們像宇宙級“碰碰車”般高速靠近,最終融合成一個225倍太陽質量的“超級黑洞”,且自旋速度接近愛因斯坦廣義相對論允許的極限(相當于每秒轉幾十萬圈)。
對比一下:此前記錄保持者是2019年的GW190521事件,總質量“僅”140倍太陽——這次直接把記錄翻了近一倍!
2.標準理論“管不住”,黑洞可能是“合并專業戶”
按現有恒星演化模型,黑洞通常由大質量恒星死亡坍縮形成,但這類黑洞的質量有個“天花板”——一般不超過100倍太陽質量(超過的話,恒星爆炸時會把自身“炸散”,無法形成黑洞)。可這次的兩個黑洞,一個剛好“踩線”100倍,另一個直接“超標”到140倍,明顯“違反”了這個規則。
科學家猜測:它們可能是“合并專業戶”——由更小的黑洞(比如30倍、50倍太陽質量)多次碰撞融合而來。就像滾雪球,小黑洞撞成大黑洞,大黑洞再撞成“巨無霸”。這種“疊buff”的形成方式,徹底挑戰了我們對黑洞“出身”的認知。
3.探測技術“被逼到極限”,信號解析像“解天書”
更難的是分析信號。這兩個黑洞不僅“重”,還“轉得快”——自旋接近廣義相對論允許的最大值(相當于黑洞表面以99%光速旋轉)。這種極端狀態下,它們產生的引力波(時空的“漣漪”)復雜到難以用現有模型模擬。
“就像用老式收音機聽模糊的廣播,我們得用最新的理論工具‘調臺’,才能聽清背后的信息。”參與研究的樸茨茅斯大學博士CharlieHoy打了個比方。科學家坦言,要完全解析這個信號的細節,可能需要好幾年——它甚至可能藏著“非黑洞合并”的復雜場景(比如中子星與黑洞碰撞的變種)。
引力波天文學,正撕開宇宙新“窗口”
這場“離譜”的碰撞,不僅讓我們看到了黑洞的“瘋狂成長史”,更把引力波探測技術推上了新臺階。LIGO等探測器就像“宇宙聽診器”,正從時空的“心跳”里,解碼更多宇宙的“隱藏劇情”。
下次當你仰望星空時,不妨想想:那些沉默的黑暗里,可能正上演著比科幻片更震撼的“黑洞派對”。
你對這場“宇宙級碰撞”還有哪些好奇?
比如,黑洞合并時釋放的能量有多大?
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