只有一个黑洞可以产生黑洞巨大!

科学家们越来越熟悉黑洞撞在夜间。早在2015年,激光干涉引力波天文台通过检测(或LIGO)创造了历史在时空轰鸣由两个黑洞星系碰撞在一个很远很远的地方。这第一次检测确认二进制恒星质量的黑洞的存在,或出生的壮观的超新星大规模死亡星星。自那以后,我们发现其他几个合并(+奖金中子星的合并!)

现在,在于2018年4月10日发表的研究在《物理评论快报》杂志上,研究人员表明,黑洞可能合并重复产生黑洞,太大产生的一个明星。和球状星团的完美社区这样的对象形成和合并——一遍又一遍。

“我们认为,这些集群形成与成百上千的黑洞快速沉没在中心,”卡尔·罗德里格斯说,麻省理工学院和卡夫天体物理学和空间研究所声明。”这类集群本质上是工厂黑洞二进制文件,在你有很多黑洞挂在一个小的空间区域,两个黑洞可能合并,产生一个更大的黑洞。然后新黑洞能找到另一个同伴和合并了。”

LIGO还没有捡起这些“第二代合并。”All the mergers detected to date have involved stellar-mass black holes (those likely formed by single massive stars). Should the gravitational waves from a merger event involving a black hole of 50 times the mass of our sun be detected in the future, however, that would be strong evidence to suggest the repeated merging of black holes. And that would be exciting.

“如果我们等待的时间足够长,那么最终LIGO将看到的东西只能是来自这些星团,因为它会比任何你可以从一个明星,”罗德里格斯说。

大多数星系是球状星团,集群中发现更大的星系。因此,巨大的椭圆星系可能主机成千上万的集群,而银河系大约200,最近的位于7000光年之外地球。这些集群包含古老恒星都挤在一个小的体积,所以任何黑洞内部的条件已经成熟这些集群将降至中心并获得舒适与任何其他可能存在的黑洞。

应该两个黑洞飘到另一个从一个集群的不同部分下降后,相对论计算表明,他们将发出引力波,从而削弱能量通过集群从他们的运动。这将导致黑洞缓慢而开始循环,最终沉淀为一个二进制绕。他们的命运是密封的。两个黑洞将继续发出引力波,导致其轨道收缩,直到两人碰撞,合并和爆发强大的重力波旅行的爆炸光的速度。这个新合并的黑洞将集群内闲逛等待另一个黑洞漂移,二进制舞蹈再次开始。

18新利最新登入然而,当罗德里格斯的团队运行模拟,他们认为合并黑洞是快速旋转和结果,而弹道。

“如果两个黑洞合并时,他们创造的黑洞会发出引力波在一个易磁化方向,像一个火箭,创建一个新的黑洞,可以拍摄出每秒5000公里的速度——因此,疯狂的快,”罗德里格斯说。“只需要踢也许几十到一百公里每秒逃离这些集群之一。”

这个逻辑,如果合并后的黑洞被赶出了集群,他们又不能合并。但是,在分析典型的旋转黑洞被LIGO的研究小组发现,黑洞自旋低很多,这意味着更少的机会集群放松他们的新合并的黑洞。做这个校正后,研究人员发现,近20%的黑洞二进制文件将至少有一个黑洞,成立于前一个合并。根据他们的估计,第二代黑洞之间应该有一个报警质量范围的50到130倍太阳质量。没有其他方法产生黑洞的质量如果不是合并。

因此,对于现在的世界引力波探测器发现的信号是由第二代黑洞。