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  凤凰科技讯 北京时间9月20日消息 英国每日邮报报道,近日英国加的夫大学的研究人员发现了黑洞发出的垂死辐射,它或将提供关于形成黑洞的宇宙碰撞的新见解。黑洞的引力非常强以至于光线都不能逃脱。因此隔离的黑洞是真正的黑暗物体而不会发出任何形式的辐射。然而,当黑洞因为其它黑洞或恒星的撞击而变形时,将会放射出一种新的辐射,名为引力波,这种辐射爱因斯坦早在100年前就已经预测到它的存在。

  引力波是时空的涟漪,以光速移动但很难检测到它们的存在。目前在美国、欧洲、日本和印度都在建造公里大小的激光干涉仪仪器,为了检测碰撞黑洞以及其它宇宙时间产生的波。这些仪器对引力波非常敏感,后者的频率大约和可听声波相当,因此常被描述为引力波的麦克风。

  两个互相环绕的黑洞释放出引力波并失去能量,最终它们将会碰撞并产生一个高度变形的黑洞。而变形的黑洞发出的引力波并不是一个音调,而是一系列不同音调的混合,非常类似一个振铃发出的垂死之音。而黑洞的每个音的频率以及衰减速率只取决于两个描述黑洞的参数:质量和旋转速度。

  因此科学家一直认为通过检测黑洞的时空涟漪并测量它们的频率,他们能在无需接近黑洞的前提下计算出黑洞的质量和旋转频率。“通过对比不同音调的力度,不仅可以了解最终变形黑洞的信息,还能获知参与碰撞的两个原始黑洞的特性。”进行这项模拟的博士生扬尼斯·卡莫勒特索斯这样说道,该模拟是他的博士研究的一部分。

  “关于旋转和融合的细节印记在最终变形黑洞产生的引力波上,这令人非常兴奋。如果广义相对论是对的,那么我们能够弄清楚位于星系中央的超大质量黑洞是如何影响星系演化的。”

  研究学者利用加的夫大学强大的ARCCA集群执行了对一对黑洞彼此撞击的大量电脑模拟,发现振铃黑洞的不同音调可以提供非常多信息。参与这项研究的马克·汉南博士说道:“我们从来没想到能够在两个原始黑洞碰撞和合并后还能测量到它们的信息。”“我们可能会利用这些结果测试爱因斯坦的广义相对论。我们可以将我们观测到的环绕黑洞产生的引力波与合并黑洞发出的引力波相对比,从而检验这些引力波是否保持一致。”

  毕生都在研究引力波的B Sathyaprakash教授称这非常引人注目。“在任何一项新研究中,我们的发现都将提出新的问题:我们测量双黑洞系统参数的精确性能有多少?我们的结果是否能够支持一般的系统,即该系统内最初黑洞旋转方向是任意的。在未来几年我们都要逐个解答这些问题。”

  “目前正在建造的先进的引力波探测器将会给我们提供一个更好的机会,在未来几十年测试我们的理论。”他们的研究将会帮助开启一个新的方式,研究产生了最终黑洞的双黑洞系统,而后者本身对引力波探测器是不可见的。未来的引力波探测器将研究比之前预想更重的黑洞,并提升科研学者的研究高度。(编译/严炎刘星)

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