黑洞吞噬中子星！天文學家可能探測到了第三種類型的引力波

大約9億光年處，一個黑洞發出了在宇宙中回蕩的巨響。2019年8月14日，由此產生的時空結構中的漣漪穿過地球，於是成為了一種前所未見的宇宙碰撞類型的最佳證據。這是宇宙中發生的一場不可思議的災難的見證，它為科學家了解宇宙如何運行提供了新的見解。

這次被稱為S190814bv的探測，很可能是由黑洞和中子星合併引發的，中子星是一顆爆炸的恆星的超高密度殘留物。儘管天文學家們長期以來一直認為這類雙星系統存在，但他們從未被望遠鏡觀測到，性能強大的天文望遠鏡可以在天空中掃描不同波長的光。

天文學家預計，當黑洞和中子星合併時，這樣的系統會產生一種稱為引力波的漣漪。一個多世紀前，愛因斯坦的廣義相對論就預言了時空波動，該理論認為，兩個極其巨大的物體的碰撞會導致宇宙的結構產生褶皺。

直到2015年，終於首次探測到引力波，當時LIGO天文台檢測到兩個黑洞合二為一的信號。從那時起，LIGO天文和歐洲的Virgo天文台探測到更多的黑洞合併，同樣也發現更多的兩顆中子星的碰撞。

但迄今為止，還有第三種類型的事件沒有被探測到:黑洞吞噬中子星。現在天文學家非常確定他們已經找到了確切的答案。LIGO和Virgo都探測到了S190814bv的發生，如果它實際上是由中子星和黑洞的合併引起，那麼這將是產生引力波的第三種不同類型的碰撞。

兩個天文台還追蹤了S190814bv的起源，這是一塊比整個月球寬11倍的橢圓形天空，它如此廣闊以至於望遠鏡能夠追蹤到不尋常的閃光。世界各地和軌道上的儀器都為此暫停了定期觀測，加入到搜尋這個信號來源的行動中來，實時發布了它們的早期結果。

美國宇航局雨燕望遠鏡也參與了這次引力波信號的搜索，它們一直在搜索作為引力波信號的X射線和紫外線的閃光。執行該任務的NASA科學家亞倫·托胡瓦沃表示: 這個發現非常令人興奮，激動得他整夜未睡。

如果雨燕和其他望遠鏡確實同樣看到了LIGO和Virgo天文台檢測到的碰撞後的餘輝，那對於天文學來說將是一個巨大的成就，因為閃光會讓科學家第一次看到中子星的內部，並可能用新的方式測試相對論的極限。

然而並不是說望遠鏡可以看到任何東西。目前的理論預測，中子星和黑洞的碰撞並不會總是會發光，這取決於這兩個物體的質量比較。黑洞和中子星的質量越接近，恆星螺旋進入黑洞所需的時間就越長。這使得這兩顆行星的軌道更加接近，從而使黑洞有更多的機會在引力作用下撕碎中子星。在這些發光的五彩碎屑落入黑洞之前，它可以發出望遠鏡能夠捕捉到的光。

但是如果黑洞比中子星大得多，它可以毫不費力地將整個恆星吞沒，而且不會發出任何光。科學家們仍在梳理關於S190814bv的數據，以確認這次碰撞的真相。

另一種更奇怪的可能性是S190814bv中較小的天體根本不是中子星。LIGO和Virgo天文台根據每次碰撞中物體的估計質量對天體合併進行了分類。任何小於太陽質量三倍的物體都被認為是中子星。任何超過太陽質量五倍的物體都被認為是黑洞。在上周三S190814bv中的探測中，一個物體的質量超過了五個太陽質量，而另一個物體的質量低於三個太陽質量。在很大程度上表明這是黑洞和中子星之間的碰撞。

雖然理論上可能存在質量較小的黑洞，但對宇宙的x射線測量尚未發現它們的任何跡象。同樣我們對中子星最好的理論是，如果它們的質量遠遠大於兩個太陽質量，它們就會坍縮成黑洞。如果3到5個太陽質量之間的差距僅僅反映了我們觀測到的誤差，難道S190814bv中較小的物體是一個微型黑洞?

引力波的細微特徵可以讓科學家們弄清楚S190814bv較小天體的身份。據LIGO天文台說，這是一個NSBH事件的可能性大於99%。當然，還需要進一步的分析來確定它們的確切尺寸。如果後續的測量確實發現了一個餘輝，那麼這就幾乎可以確認這個較小的物體是一顆中子星。科學家表示這可能需要數周的時間確認。

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