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[恒星]当两个黑洞相撞会发生什么？


[恒星]当两个黑洞相撞会发生什么？
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[恒星]当两个黑洞相撞会发生什么？
【[恒星]当两个黑洞相撞会发生什么？】
一个真正伟大的科学理论的标志是它在你进行实验或进行观察时所预测的结果 。 最伟大的理论之一就是阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的相对论概念 。
除了帮助我们理解光是宇宙的极限速度之外 ， 爱因斯坦还将引力本身描述为时空的扭曲 。

他不仅为宇宙提供了一系列精心设计的新解释 ， 他还提出了一系列可以进行的测试 ， 以确定他的理论是否正确 。

例如 ， 一项测试完全解释了为什么水星的轨道与爱因斯坦的预测不符 。 其它的预测可以用当时的科学仪器来检验 ， 比如用快速移动的时钟测量时间膨胀 。

由于重力实际上是时空的扭曲 ， 爱因斯坦预言 ， 在时空中移动的大质量物体应该会产生涟漪 ， 就像波浪在海洋中移动一样 。

只要四处走动 ， 你就会留下一系列的引力波 ， 压缩和扩展你周围的空间 。 然而 ， 这些波浪非常微小 。 只有整个宇宙中能量最高的事件才能产生我们能探测到的波 。

直接探测引力波花了100多年的时间才最终被证明是正确的 。 2016年2月 ， 激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的物理学家宣布 ， 两个距离超过10亿光年的黑洞相撞 。
任何大小的黑洞都可能相撞 。 普通古老的恒星质量黑洞或超大质量黑洞 。 同样的过程 ， 只是规模完全不同 。

让我们从恒星质量的黑洞开始 。 当然 ， 这些是当一颗质量是太阳许多倍的恒星在超新星中死亡时形成的 。 就像普通恒星一样 ， 这些大质量恒星可以在双星系统中 。

想象一下一个星云 ， 在那里有一对双星形成 。 但与太阳不同的是 ， 它们中的每一个都是质量是太阳的许多倍的怪物 ， 释放出的能量是太阳的数千倍 。 这两颗恒星将围绕对方运行几百万年 ， 然后其中一颗将作为超新星爆炸 。 现在你会看到一颗大质量恒星绕着黑洞运行 。 然后第二颗恒星爆炸了 ， 现在有两个黑洞围绕着彼此旋转 。

当黑洞围绕着彼此旋转时 ， 它们会辐射引力波 ， 从而导致它们的轨道衰变 。 实际上 ， 这有点让人不知所措 。 黑洞将它们的动量转化为引力波 。

当它们的角动量减小时 ， 它们会向内螺旋 ， 直到它们真正相撞 。 在已知的宇宙中 ， 最活跃的爆炸应该是完全黑暗且无声的 ， 因为没有任何东西可以逃脱黑洞 。 没有辐射 ， 没有光 ， 没有粒子 ， 没有尖叫声 ， 什么都没有 。 如果你把两个黑洞混在一起 ， 你只会得到一个质量更大的黑洞 。

引力波从这次重大碰撞中发出涟漪 ， 就像波浪穿过海洋一样 ， 它可以在超过10亿光年的范围内被探测到 。

这正是今年早些时候LIGO宣布的情况 。 这台灵敏的仪器探测到了大约13亿光年外两个30个太阳质量的黑洞相撞时产生的引力波 。

这也不是一次性事件 ， 他们发现了与另外两个恒星质量黑洞的另一次碰撞 。

规则的恒星质量黑洞并不是唯一可以碰撞的 。 超大质量黑洞也可能发生碰撞 。

据我们所知 ， 宇宙中几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞 。 银河系中的那颗质量是太阳的410多万倍 ， 仙女座核心的那颗被认为是太阳的1.1亿到2.3亿倍 。

再过几十亿年 ， 银河系和仙女座将会相撞 ， 并开始融合 。 除非银河系的黑洞被踢到深空 ， 否则这两个黑洞最终将相互环绕 。

只要有了恒星质量的黑洞 ， 它们就会以引力波的形式辐射出角动量 ， 并螺旋式地越来越紧密地聚集在一起 。 某一时刻 ， 在遥远的未来 ， 这两个黑洞将合并成一个更大质量的黑洞 。


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