引力波揭示迄今探测到的最大黑洞合并 — 现有模型“禁止”的事件

两个黑洞碰撞并合并 (图片来源: Robert Lea (使用Canva创建))

科学家们探测到了有史以来最大规模的黑洞合并。这次巨大的碰撞,在时空中被称为引力波的涟漪中被“听到”,涉及到的黑洞非常巨大,这可能挑战了我们目前对宇宙的理解。

这次合并是由探测器网络LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 于 2023 年 11 月 23 日探测到的,当时这三个位于美国、意大利和日本的敏感激光干涉仪正在进行第四次观测。

质量分别是太阳的 100 和 140 倍。这两个黑洞质量如此之大,以至于当它们合并时,它们创造了一个质量是太阳 225 倍的“子”黑洞,而缺失的质量转化为能量,推动引力波从这次剧烈事件中向外传播。

在 GW231123 之前,在引力波中探测到的由合并产生的最大黑洞的质量是太阳的 140 倍。这在 2021 年被探测到。

"这是我们通过引力波观测到的最大质量的黑洞双星,它对我们理解黑洞的形成提出了真正的挑战,"LVK 合作组织和卡迪夫大学的研究员 Mark Hannam 在一份声明中说。"如此巨大的黑洞在标准的恒星演化模型中是被禁止的。"

"一种可能性是,这个双星中的两个黑洞是通过较小的黑洞的早期合并形成的。"

这些黑洞巨大的质量并不是让 GW231123 如此有趣的原因。信号似乎表明,在合并之前,至少一个前身黑洞正在快速旋转。事实上,旋转速度可能达到了物理定律允许的极限。

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