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两个黑洞相撞会发生什么

在这个世界上,天文学家是世界上最酷但也是最不知名的群体。因为他们所做的研究和我们的日常生活几乎没有什么联系,所以他们对人工智能、大数据、量化金融等方面的研究就没有那么热了。但这并没有让天文学家默默无闻的行动停止。

上个星期,欧洲航天局(ESA)宣布,两台大型天文观测设备将在20世纪30年代早期发射到太空:Athena(谐音雅典娜”)LISA(谐音“Lisa”)。两者将互相合作,并计划见证一场大型碰撞

天文是一门以观测为基础的学科。因为研究对象不能用来做实验,天文学家的研究几乎都是通过观看来了解那些遥远的天体。然而,宇宙中的信息可以比光更多地传递信息。众所周知,可见光是电磁波中极小的一部分,还有无线电、红外、紫外、微波、x射线、伽玛射线宇宙中的星体也能发射出各种频率范围的电磁波。低温,例如暗淡冰冷的星云,会发出长波;超高温星体发出能量较高的短波。所以,宇宙要远比肉眼所见的光彩夺目。人类在研究这些看不见的电磁波时,造出一台能接收不同频率波长的望远镜,以了解宇宙中种种奇妙现象。

全名为theAdvancedTelescopeforHigh-ENergyAstrophysics-一台X射线望远镜,这是一台X射线望远镜。建成后,它将是有史以来最大的X射线望远镜。

而且,"莉莎"并不容易。由于它根本就不是探测电磁波的望远镜。从理论上讲,它不是望远镜,而是一架天线。其全名为LaserInterferometerSpaceAntenna-激光干涉天线。所谓天线,实际上是三个相距一百五十万英里,同步飞行的飞船。“Lisa”是一个重力波探测器。

LIGO能被看作是放大了600,000倍的LIGO,而且由于处在太空中,LIGO不会像LIGO那样受到地面的震动。三个同步飞行的航天器形成了一个等边三角形,相邻的航天器之间可以发射激光。当引力波通过时,空间的波动将使激光的相位发生细微变化,并且莉莎能立即识别这一信号。这种方法可用于探测宇宙中大型物体碰撞所产生的引力波,并提供定位。当雅典娜接收到定位信息后,就会立即调整方向,瞄准莉莎提供的范围进行搜索。两种方法都确定了撞击前引力波源的特定坐标点,朝天空的那个方向,等着见证这个巨大的烟花。

这次,科学家希望他们能够看到两个特大质量黑洞的碰撞。我们从未直接观察到这种现象。

虽然黑洞没有发光,但它的存在使宇宙中最明亮的物体诞生。这是因为黑洞的巨大引力,可以使其周围的物体以高速旋转,甚至可以达到光速。这类气体、尘埃、破碎的行星,由于高速旋转所产生的摩擦力变得非常热,它将发射出极亮的光和数不清的高能量射线(包括雅典娜将检测到的X射线)

每一个星系中心都有一个巨大的黑洞,我们的银河系也不例外。在两个普通星系融合之后,位于它们中央的巨大黑洞就会碰撞,形成一个特大质量黑洞。这颗超大型黑洞,会使宇宙剧烈波动,让物质疯狂地摩擦,最终,这个经过融合的星系会被点燃,这颗星系中央超大黑洞周围的物质亮度将超越整个星系。这场末世般的场景还有一个更让人兴奋的名字——“活动星系核

ESA的科学家们并不满足于目睹了两个巨大黑洞的碰撞,他们希望看到的是两个特大质量黑洞的撞击。这种现象在早期宇宙中比较普遍,有助于我们了解早期黑洞诞生的过程。那种撞击会形成一个被称为类星体的物体,其亮度达到600万亿个太阳

毫无疑问,它将成为全宇宙最精彩的烟花

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