黑洞合并产生巨大后座力 把自己踢出宿主星系

黑洞合并产生巨大后座力 把自己踢出宿主星系

一个国际研究组从引力波数据中第一次看到,两个黑洞合并成一个黑洞的过程所产生的巨大后座力,把自己踢出了原来所在的星系。


以前的研究显示,黑洞自身会发出引力波信号。两个互相绕行的黑洞在角动量的作用下,所发出的引力波还会分发能量。能量的散失导致这两个黑洞越靠越近最后发生合并。合并后的黑洞会构成一个新的旋转轨道。

按照物理学规律,这个合并的过程会产生一种反向后座力,研究人员把它叫做踢力(kick)。它们合并后所发出的引力波的朝向只剩一个方向。而此时,新生成的黑洞会遭到一个与其相反方向的后座力,导致合并后黑洞移动的速度超过合并前任何一个黑洞的速度。

5月12日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)的这份新研究发现,引力波信号GW200129来自两个黑洞的合并,分析显示,其合并产生的后座力如此之大,足够把它踢出其宿主星系。

以前的研究观测到一些黑洞,移动的速度超过理论的预测。研究者称这项发现可以做出解释:两个绕行的黑洞在合并时产生的后座力,就会使得黑洞获得更快的速度。

这份研究由德国马克斯普朗克引力物理研究所(Max Planck Institute for Gravitational Physics)和美国几家机构的研究人员合作完成。

研究称,这是在众多黑洞合并事件中所发现的第一个后座力大到改变了其旋转方向的事件。研究人员用这些数据造出了模型,计算出它的踢力可以使它的速度达到每秒1500公里。作为对比,速度达到每秒550公里就可以逃离银河系。研究者认为,GW200129所获得的速度足以把它送出原来所在的星系。

于是有人自然地想到,这样一个强大的怪物在宇宙空间中自由移动,会不会撞上其它的天体?

这份研究的主要作者之一、美国阿尔伯特·爱因斯坦研究所(Albert Einstein Institution)的维杰·瓦尔玛(Vijay Varma)说:“太空广漠到难以置信的程度。黑洞撞上其它天体的概率很小。现实的情况是这个黑洞就是自由地到处移动,什么也不做。”

版权声明:站务发布 发表于 2022年5月19日 15:02。
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