双黑洞

✍ dations ◷ 2025-04-02 20:47:49 #黑洞,双黑洞,双星,引力波天文学,引力波

双黑洞(英语:Binary black hole)是由两颗绕着共同的重心旋转的黑洞组成的系统。其中恒星双黑洞是高质量双星系统的残骸,至于超重双黑洞则被认为是星系并合(英语:Galaxy merger)所造成的。

目前已发现一些超重双黑洞候选系统,它们在天文物理学中被视为具高度重要性,因为它们是目前宇宙中已知的最强引力波源。随着公转的黑洞向外散播出引力波,它们的轨道逐渐衰变,其公转周期亦随之变短。这个阶段被称作双黑洞旋近(binary black hole inspiral)。当二个黑洞足够靠近,便会并合成单一黑洞。并合后,这个单一的黑洞进入了铃宕(ring-down)阶段,它的任何形变随着更多引力波的产生而逐渐消散。

空间引力波探测器如LISA和DECIGO可以通过测量双黑洞的多极矩系数来计算它们的克尔特征。

阿尔伯特·爱因斯坦研究所的一位研究员于2015年9月14日发现的引力波信号与广义相对论中对双黑洞环降现象的理论预测相符。这是人类首次直接探测到引力波,也是对双黑洞并合首度观测。这项结果展示了双黑洞系统确实存在,且其并合在宇宙的目前阶段仍能发生。该结果于2016年2月11日由激光干涉引力波天文台(LIGO)和VIRGO共同宣布。LIGO科学团队(英语:LIGO Scientific Collaboration)亦于2016年6月15日宣布人类第二次直接探测到的引力波,该次探测时间为2015年12月26日,这再度展示了双黑洞系统的存在。

超重双黑洞系统被认为是星系并合(英语:Galaxy merger)所造成的。一些可能的候选双黑洞系统是有着双核的星系,而二核之间距离仍远。其中一个例子是NGC 6240。二黑洞之间相距更靠近的系统则可能出现在有着双放射谱线的单核星系,例如SDSS J104807.74+005543.5和EGSD2 J142033.66 525917.5。其他具备周期性辐射的星系核则暗示著有巨型物体绕着中央黑洞旋转,例如OJ287。而脉冲星PG 1302-102则看似具有一个公转周期1900天的双黑洞。

2015年8月28日,NASA公布中国中科院国家天文台研究人员陆由俊等人组成的研究团队,使用哈勃太空望远镜发现马卡良231星系中的双黑洞系统。他们利用该星系中心放射出的紫外线特性,推断出该处有双黑洞系统的存在。其中主黑洞质量约为太阳的1.5亿倍,伴黑洞质量则约为太阳的4百万倍,其公转周期约为1.2年。该伴黑洞被认为是原先被并入马卡良231的小星系残骸,该次星系合并并使马卡良231的恒星形成速率比银河系还要快上100倍。马卡良231距离我们约有6亿光年之远。

星系中央的二个超大质量黑洞自然距离大约落在一至数十个秒差距之间,而这使二黑洞形成一个束缚的双黑洞系统。若要使其产生的引力波达到足够显著,则其间距必须缩小到更小的尺度,大约是0.01至0.001个秒差距之间。这被称作最终秒差距问题。有数个解决最终秒差距问题的可能解答被提出,其中大多包含超重双黑洞与周围物质的相互作用,他们可以从双黑洞系统获取能量并使其收缩。举例来说,路过恒星的重力助推效应可以让二个黑洞在比宇宙年龄还短许多的时间之内更为靠近。

相关

  • 倒立显微镜光学显微镜(Optical microscope、Light microscope)是一种利用光学透镜产生影像放大效应的显微镜。由物体入射的光被至少两个光学系统(物镜和目镜)放大。首先物镜产生一个被放大
  • 否认怀孕否认怀孕是一种少见的情形,是指孕妇否认(英语:denial)自身怀孕的事实。一研究显示否认怀孕的孕妇比例约占孕妇人口的0.26%。否认怀孕和秘密怀孕不同,秘密怀孕的孕妇不知道自身怀
  • 怀斯罗伯特·怀斯(英语:Robert Wise,1914年9月10日-2005年9月14日),美国好莱坞著名导演及制作人。1914年美国印第安纳州出生,年少时因抑郁症而辍学,后得兄弟帮助,在摄影棚找到一份工作,193
  • 妮娜·奇利妮娜·奇利(意大利语:Maria Chiara Fraschetta,1980年2月2日-),其艺名Nina Zilli更为人熟知,是一名意大利创作歌手。她的首张单曲《50mila》发行后,她取得了商业上的成功,随后发行专
  • 贝肯数一个演员的贝肯数(英语:bacon number)是他们与演员凯文·贝肯有多少度的分离(见六度分隔),由凯文·贝肯定义。它适用于埃尔德什数概念的电影业。贝肯数越高,演员越远离凯文·贝肯。
  • 米格尔·蒙特罗米格尔·蒙特罗(Miguel Angel Montero Fernandez,1983年7月9日-),是委内瑞拉的一个职业棒球捕手,效力于美国大联盟多伦多蓝鸟队。他曾经参加过亚利桑那响尾蛇队与芝加哥小熊队。蒙
  • 罗庄镇 (唐县)罗庄镇,是中华人民共和国河北省保定市唐县下辖的一个乡镇级行政单位。2016年6月21日,河北省民政厅批复同意撤销罗庄乡,设立罗庄镇,镇人民政府驻东罗庄村京赞路11号。罗庄镇下辖
  • 盖宽饶盖宽饶(?-前60年),字次公,西汉政治人物,魏郡(今河北省临漳县西南)人。通经书为郡文学,举孝廉为郎。举方正,以优秀的策论,迁諌大夫,代行郎中户将(光禄勋属官)。他弹劾卫将军张安世之子侍中张
  • 西班牙最高电影票房西班牙最高电影票房是在西班牙上映的电影票房等相关列表。票房数字以欧元为单位。此列表截至于2019年9月29日。本票房数据表排行主要以“电影和音像艺术学会(ICAA)(西班牙语:Ins
  • 塔季扬娜·科纽霍娃塔季扬娜·格奥尔基耶芙娜·科纽霍娃(俄语:Татьяна Георгиевна Конюхова,1931年11月12日-)是苏联电影女演员。俄罗斯苏维埃联邦社会主义共和国人民艺术