引力冲击波，黑洞进化论，它的“托儿所”竟然出现在这里

一条龙

黑洞至今为止属于最神秘的物体，然而我们至今也不知道他是如何进化的。

近期，有新的研究提出一种寻找黑洞“托儿所”的方法。自从我们在2015年首次探测到引力波以来，物理学家们已经能够利用它们来探测一系列 二元黑洞 （BBH） - 两个黑洞系统彼此紧密相互绕行，最终通过爆炸合并。基于这一点，天文学家开始发现它们的特性，包括对质量的特殊限制：大多数被锁定黑洞似乎已经达到太阳质量的45倍。

还有一个理论预测 “上质量间隙”限制，表明没有黑洞，质量为太阳质量的50倍。一种解释是，当超新星坍缩成黑洞时，它们会产生一定程度的不稳定性，阻止形成更重的黑洞二进制，因此我们看到了质量不在增长。

来自英国伯明翰大学和约翰霍普金斯大学的一对研究人员提出了一个可以填补这一空白的多代黑洞并购模型。“当黑洞合并时，它们形成更重的残余物。如果这些残余物与其他黑洞配对并产生引力波，它们可能提供可探测的二元体群，在质量间隙中具有一个或两个组分质量。

研究人员还提供了一些计算关于哪些类型的恒星位置可能产生这种代数黑洞并购。伯明翰大学的天体物理学家Davide Gerosa说： “星团 - 由重力束缚在一起的恒星群 - 可能就像黑洞苗圃一样，为种植黑洞提供了理想的环境。但是为了知道什么类型的星团最有可能产生这些星团，我们首先需要了解一些必备的物理条件。”该星团必须能够承载的速度是一个质量超过50倍太阳质量的黑洞的“逃逸速度”。

换句话说，当二进制黑洞合并产生的引力波发生反冲时，群集需要密集地堆积到足以悬挂在一起。如果满足这些条件，则可能存在高达130倍太阳质量的黑洞。

研究人员确定，这种逃逸速度需要超过每秒50公里（或31英里） - 比大多数星团都要多。因此需要特别密集或沉重的环境，例如核星团。约翰霍普金斯大学的天体物理学家Emanuele Berti说： “该重大事件将指向一个拥有大逃生速度的密集环境。”

研究人员承认他们的模型是一个相对简单的模型，需要进一步改进 – 然而一个来自LIGO和欧洲处女座探测器的未来测量可以帮助解决这个问题。

这项最新研究表明，球状星团 - 靠近星系边缘的大约一百万颗恒星 – 它的速度不会超过多代黑洞合并在一起所需的逃逸速度。天文学家将不得不寻找他们的黑洞托儿所。“引力波天文学正在彻底改变我们对宇宙的理解，” 格罗萨说。“我们都在等待LIGO和Virgo公布的这些和其他天体物理预测的结果。”


本文选自：今日头条

xujiahui

黑洞有多深啊[what]