經證實, 天體物理學家首次探測到黑洞和中子星的合併事件

這個巨大的碰撞發生在10億年前，在時空中產生漣漪，最終到達地球。

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上圖：藝術家描繪的

黑洞

吞噬

中子星

的過程。

一個由天體

物理學家

組成的大型合作團隊報告說，他們首次證實探測到了中子星和黑洞合併產生的衝擊波。相隔10天的探測結果，代表了這兩個巨大的宇宙天體的結合。

2020年1月，當人類感覺不到的衝擊波穿過地球時，地球在微微顫動。這些漣漪就是

引力波

，是所有大質量物體在時空中產生的擾動，但只有在極其巨大的事件中才能檢測到，比如兩個黑洞相撞。這些引力波足夠強，足以被位於路易斯安那州的鐳射干涉儀引力波天文臺和在義大利比薩進行的類似處女座實驗接收到。 這些實驗都使用靈敏的反射鏡和鐳射束來探測引力波。

黑洞是空間中具有強烈引力場的點，即使是光也無法逃脫。當一顆恆星死亡並自行坍縮時，它們就會形成。中子星的形成也類似，它們是死星極度密集的坍縮殘骸，主要由堆積的中子組成。

主持這項新研究的澳大利亞國立大學（Australian National University）天體物理學家蘇珊·斯科特（Susan Scott）表示，該團隊進行的探測越多，研究人員就會越瞭解這些恆星是如何與黑洞一起形成死亡漩渦的。

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上圖：兩顆中子星碰撞的影象。

研究人員會根據引力波的特性計算出質量，用以確定這些死亡碰撞中的參與者。如果其中一個物體的質量是太陽的兩倍或更輕，就認為它是中子星。如果質量是太陽的5倍或更大，就可以確定它是黑洞。由此，觀測結果提出了黑洞 — 中子星合併發生的可能性，但這些物體的身份尚未得到確認，因為其中一個涉及的物體位於已知最小黑洞和已知最大中子星之間的“質量間隙”。這項新發現發表在近日的《天體物理學雜誌快報》上。

馬克斯·普朗克引力物理研究所的天體物理學家布山·加德雷認為：“雖然引力波本身並不能揭示這個較輕物體的結構，但我們可以推斷出它的最大質量。透過將這些資訊與對這種雙星系統中預期中子星質量的理論預測相結合，我們得出結論，中子星是最有可能的解釋。”

這兩起事件分別於2020年1月5日和1月15日發生，相隔10天。研究人員不確定這些波來自宇宙的什麼地方，但根據波的強度與研究人員預期它們在起源時的強度進行比較，估算出它們分別離我們9億光年和10億光年。科學家說，雖然這種現象被稱為黑洞和中子星之間的“合併”，但它可能更像是黑洞吞沒中子星，而不是兩個黑洞在空間中的碰撞。

根據最近的兩次探測，研究小組估計，在距離地球10億光年的範圍內，這些黑洞 — 中子星合併大約每月發生一次。探測器的下一次觀測將於明年夏天開始，目標是發現更多的這種合併。科學家告訴我們：“我們還在尋找新型別的源，比如超新星爆炸產生的引力波，以及自旋的中子星發出的持續微弱的引力波。這將進一步幫助我們瞭解中子星物質的性質。”

第一次確認的黑洞 — 中子星合併已經證實，但這肯定不是最後一次。下一次的觀測將有望揭示更多這些非凡的配對。

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