“宇宙之眼”：模擬黑洞合并過程 探尋時空漣漪(圖)

美國國家航空航天局(NASA)日前在其網(wǎng)站上公布了黑洞合并的模擬動圖，在浩瀚繁星中，兩個靠近的黑洞如同一雙黝黑的“宇宙之眼”，隨后二者旋轉融合，最終合二為一。這一過程也伴隨著引力波的產(chǎn)生，即所謂的“時空漣漪”。

引力波探測可謂是今年物理學的大熱門，10月份不負眾望摘下諾貝爾物理學獎，此后，天文學家又宣布首次探測到由雙中子星合并產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號。

黑洞合并模擬圖。(圖片來源：NASA)

從2015年9月至今，科學家已經(jīng)五次捕捉到引力波。其中，前四次探測到的引力波都是由黑洞合并產(chǎn)生。不過，現(xiàn)在還有更大的物體，它們的引力波信號還沒有被探測到：超大質量的黑洞，比太陽質量大1億倍。

大多數(shù)大型星系都有一個中央超大質量黑洞。當星系發(fā)生碰撞時，它們的中心黑洞傾向于彼此螺旋上升，釋放出引力波。但超大質量黑洞的引力波產(chǎn)生的頻率要低得多。

為了探索這一未知的引力波科學領域，研究人員開始關注脈沖星計時陣列的自然實驗。脈沖星是死星的密集殘留物，它們經(jīng)常發(fā)射無線電波，這就是為什么有些人稱之為“宇宙燈塔”。

黑洞的合并會產(chǎn)生引力波，因為當它們相互環(huán)繞時，它們的引力會扭曲時空的結構，以光速向各個方向向外發(fā)射。這些扭曲實際上使地球和脈沖星的位置發(fā)生了輕微的變化，從而產(chǎn)生了一種來自天體燈塔的特征和可探測的信號。

研究人員稱，“從10億次太陽質量黑洞的合并中發(fā)現(xiàn)引力波，將有助于解開星系形成的一些最持久的謎題” 。