據(jù)科學(xué)新聞網(wǎng)報(bào)道,近日美國科學(xué)家成功完成了世界上迄今為止首次三個(gè)黑洞撞擊合并模擬實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明:三個(gè)黑洞在彼此撞擊之后可以合并為一個(gè)黑洞,而且將會輻射出獨(dú)特的重力波。
美國紐約州羅切斯特理工學(xué)院(Rochester Institutr of Technology)的研究人員為了更進(jìn)一步研究三個(gè)黑洞相互間的作用,他們首次按照愛因斯坦復(fù)雜的重力學(xué)理論??廣義相對論(full-on general relativity)對三個(gè)黑洞的合并現(xiàn)象進(jìn)行探索。在這實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn):黑洞之間的撞擊很可能會以非常強(qiáng)烈的方式結(jié)束,同時(shí)三個(gè)黑洞撞擊時(shí)也會輻射出一輪又一輪獨(dú)特的重力波。
在實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們首先將三個(gè)黑洞模型設(shè)定為相同質(zhì)量并且自身并不旋轉(zhuǎn);他們利用儀器使得其中兩個(gè)黑洞彼此圍繞,相互緊密地旋轉(zhuǎn);而第三個(gè)黑洞與它們同方向地進(jìn)行運(yùn)動。在一段時(shí)間之后,第三個(gè)黑洞猛地闖入前兩個(gè)黑洞的旋轉(zhuǎn)軌道,瞬間與其中一個(gè)黑洞撞擊,并且同時(shí)將剩下的另一黑洞撞擊到距離較遠(yuǎn)、相對穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)軌道上。在接下來的實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家將模型的運(yùn)動設(shè)置作了改動,使得第三個(gè)黑洞能夠按照相反的方向旋轉(zhuǎn)。
就在這個(gè)設(shè)置改變了的實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家驚奇的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也隨之發(fā)生了改變??三個(gè)黑洞在彼此撞擊之后竟然合并為一個(gè)黑洞。
據(jù)專家介紹,像這樣的黑洞撞擊現(xiàn)象在宇宙中的恒星叢(star clusters)中時(shí)有發(fā)生。盡管如此,但三個(gè)黑洞撞擊所帶來的能量沖擊卻是宇宙中最為“驚心動魄”的現(xiàn)象??茖W(xué)家們同時(shí)表示,技術(shù)人員將利用激光干涉儀空間天線(Laser Interferometer Space Antenna)對遙遠(yuǎn)星系特大質(zhì)量的黑洞撞擊進(jìn)行觀察。此外,在接下來的幾年時(shí)間中,科學(xué)家們也很有可能通過激光干涉儀重力波天文臺(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory)成功地觀測到小黑洞的多重合并現(xiàn)象。
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