首次发现中等质量黑洞
五年前,LIGO引力波探测器探测到了第一个引力波信号,而最近,LIGo和 VIRGO探测器又有了新发现。2019年5月21日,这两个探测器探测到了一组独特的引力波信号,它来源于距离地球70亿光年的深空,是有史以来探测到的最遥远的引力波。
这个时长0.1秒的引力波信号编号为GW190521,对它的深入分析表明,这个信号是由两个黑洞融合产生的,其中一个为6倍太阳质量,另一个为85倍太阳质量,两者碰撞融合后,最终形成142倍太阳质量的黑洞。
在现有的理论当中,黑洞按质量可以分为三种,超大质量黑洞、恒星级黑洞,以及介于这两者之间的中等质量黑洞。其中,超大质量黑洞和恒星级黑洞都已经有不少直接观测证据,而中等质量黑洞的观测一直空缺,这次发现的142倍太阳质量的黑洞就填补了这个空缺,为现有的黑洞理论提供了补充,但同时也带来了新的挑战。
根据现有理论,单颗恒星的坍缩如果要形成65至120倍太阳质量的黑洞,在坍缩之前恒星的质量需要达到130到200倍太阳质量,而这样的恒星会在超新星爆发的过程中将所有物质抛射出去,最终不会留下黑洞。
因此天文学家们认为,这次的引力波事件所探测到的两个前身黑洞来源于黑洞融合事件,质量较小的黑洞,在黑洞密集的区域里逐级融合,形成了这次事件里的两个主角。
摘自《天文爱好者》杂志2021.10版,P14。
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