產生引力波的黑洞是如何碰撞與合并的？產生美妙的時空漣漪！

引力波是愛因斯坦在1916年根據廣義相對論所預言的一種神秘現象。終於，在100年後（2016年）科學家宣布這一預言被精確的觀測所驗證。引力波被稱為時空的漣漪，是宇宙中的極端事件爆發出強大能量導致的時空波動現象。

2016年可謂是引力波之年，單單在這一年之內，科學家就前後宣布了探測到兩次確定的和一次疑似的引力波事件。有意思的是，這些引力波都源自宇宙中兩個黑洞的碰撞與合并。

其中，LIGO探測到的兩次確定的引力波事件為GW150914和GW151226，前者雙黑洞的質量分別為36和29個太陽質量；後者則分別為14.2和7.5個太陽質量。

發現引力波的意義是非凡的，這不僅又一次驗證了愛因斯坦的廣義相對論，還可能開啟人類引力波天文學的新時代。然而，引力波是發現了，但還有一個基本的問題等待解答——產生引力波的兩個黑洞是如何發生碰撞與合并的呢？

兩個黑洞要發生碰撞與合并，它們之間的距離顯然要非常近。據估計，這個距離可能只有五分之一個天文單位（地球到太陽的平均距離）。要知道，這些黑洞的前身是大質量恆星，它們最終演化成兩個黑洞併合二為一必然是一個匪夷所思的過程。

最近的一項新研究運用了一個被稱為COMPAS的模型對此進行了模擬，並對比分析了去年宣布的那三次引力波事件。最終，研究人員還原了大致的過程：

最初，在一個雙星系統中，兩顆大質量恆星在相隔較遠的軌道上相互環繞。隨著恆星的演化，當它們進入生命末期體積膨脹時，雙方開始發生更強烈的相互作用，甚至出現物質交換和氣體噴發。

很快的，兩個恆星就被包裹在了一片緻密的氣體雲中。氣體噴髮帶走了雙星系統的部分能量，使得兩顆恆星的軌道距離不斷變小。再過數百萬年，恆星演化成黑洞，而兩者的最終合并則可能還要花上數億年。

另外，研究人員還發現，這類事件中的恆星更傾向於是低金屬丰度的恆星（幾乎完全由氫和氦組成）。

接下來，研究人員還將利用COMPAS模型對雙黑洞的繼續進行研究，以期揭開更多的細節與奧秘。

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