黑洞的碰撞，黑洞的合并，宇宙表面弯曲，重力引力 |
| 作者：yiluokuang.com 时间：2023-10-30 |
| 描述：像相扑选手压在柔软的垫子上那样让宇宙弯曲，并强迫周围的物体全部向自己靠近。 |
《生活宝典shenghuobaodian.com》讯 今天物理学家能够直观表述黑洞相互碰撞时其中到底发生了什么？按照加州理工学院理论物理学家基普·索恩提出的，借助通过观察“合二为一”的天体现象发生时其周围时空的“风暴形态”来进行构建。
论及黑洞与时空之间的联系，必然要说到爱因斯坦在1915年提出的广义相对论。该理论描述了重力是如何影响宇宙本身以及黑洞等质量非常大的物体的。按照这一理论，质量巨大的物体能够像相扑选手压在柔软的垫子上那样让宇宙弯曲，并强迫周围的物体全部向自己靠近。而事实上，重力正是通过这种方式扭曲了空间的结构，甚至时间亦不能幸免。
据基普·索恩的描述，人类对宇宙的理解就好比“我们只见过风和日丽下的平静洋面，却从未见过疾风暴雨中的大海，也从没见过遮天的巨浪与冲天的水龙卷风，当然，也从未对宇宙‘风暴形态’中扭曲的时空有过任何深入的了解。”
因此在索恩看来，现在的研究者已经能够很好地分析处理一个安静旋转的黑洞所发出的力量，也可以模拟黑洞彼此发生碰撞合并，以便对其产生的引力波形态进行探索。但是“现在不能够做到的，是深入、细致地看一看这种合并行为本身。”他说。
而若要按照该研究理论去直观地观察一次黑洞的合并过程，研究者将会用到一新一旧两个概念：涡线和Tendex线（Tendex作为一个被发明出来的词，此前它并不存在）。康奈尔大学的天文学博士后研究员罗伯特·欧文解释道，涡线代表了时空中的扭曲力量，如果我们被抛入了涡线，身体会像一块湿抹布一样被拧干；而Tendex线可描述引力场的延长效应，代表了拉伸或者挤压的力量。
如今，借助超级计算机，研究者们能够模拟出黑洞合并过程中可能会产生的涡线与Tendex线。索恩认为，合并过程的不同会造成迥异的两线模式。比如迎头相撞的两个黑洞会迸射出甜甜圈形状的涡线，而螺旋相碰的情形则会产生一个截然不同的结果。依据这一判断，科学家们现能够在模拟合并后形成的新黑洞上，看到生成围绕黑洞波动的涡线。其“有点像银河系中的旋臂或者从旋转摆动的喷头中喷出的水流一般。”索恩形容说。
研究人员亦认为，他们的研究能够帮助天文学家们破解宇宙中的各种重力信号，进而将创造、发出这些信号的宇宙事件重建，同时也会为有关黑洞、引力和宇宙学的研究开辟一条新路。
5000万光年外发现巨型黑洞 质量为太阳68亿倍
这是M87核心部位出现的一个巨大的喷流，距离地球约5000万光年
日前科学家们发现一个巨型黑洞，其质量高达68亿倍太阳质量。甚至其视界直径也相当于海王星轨道的4倍。视界是黑洞的边界，在此边界内，任务物质或信息都无法逃逸，连光也不例外。
这一巨型黑洞位于M87星系，距离地球约5000万光年。科学家们借助位于夏威夷经过特殊改装的望远镜进行观测并发现这一黑洞质量比人们原先的估计高两倍，使其成为已知质量最大的黑洞。
研究人员称这一超大质量黑洞有可能是过去某一阶段由数百个较小的黑洞合并而成的。相比之下，银河中央的黑洞质量要比它小1000倍。
当说到M87星系中央的黑洞时，来自德克萨斯大学奥斯丁分校的卡尔·吉布哈特(Karl Gebhardt)教授说：“它可是可以很轻易把整个太阳系吞进肚子里的。”
而来自加州理工学院的研究参与者，天文学家乔治·乔戈夫斯基(George Djorgovski)则补充说：“事实上，未来的观测可能会证实，我们现在认为是黑洞的天体真的是黑洞。因为即使是现在，我们也并没有直接的观测证据证明黑洞的存在。”
这个小组使用的望远镜是口径8.1米的，位于夏威夷莫纳克亚山顶的双子望远镜，并采用了自适应光学技术。
吉布哈特和他的小组成功地测量出围绕这一黑洞运行的恒星速度高达每秒500公里，这些数据使得他们有可能推算出中央黑洞的质量。他说：“这是对这一黑洞迄今最精确的质量推算数据。”之前的估算认为M87中央的黑洞质量约为30亿倍太阳质量。
不过，他们发现的这个大质量黑洞记录也不太可能保持太久。因为一群科学家们正谋划着调动全世界的望远镜进行组网观测，这将大大增强他们的观测能力，使他们更可能找到更大质量的黑洞。
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