宇宙两大极端天体，黑洞和中子星碰撞，终于被我们观测到了
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-06
致密星是宇宙中最诡异、最极端的天体，它们的存在会给周围的空间带来巨大的影响。当它们碰撞在一起，势必将会上演一场恐怖的宇宙灾难。
致密星分为三种，白矮星，中子星和黑洞。白矮星看起来最“不起眼”，但本身也相当恐怖，每立方厘米的质量就超过1吨。中子星更加夸张，每立方厘米甚至可以达到1亿吨以上。至于黑洞，如果单纯看奇点的话，密度则是无限大的。
那么，如果致密星中最恐怖的两个——黑洞和中子星遇到了一起，会发生什么呢？
我们知道，这样的宇宙大碰撞，一定会在某个角落发生的，却始终苦于没有足够强大的观测能力来发现它们。如今，科学家们终于确认了来自于黑洞和中子星的剧烈碰撞。它们的碰撞掀起了巨大的时空涟漪，直到10亿年后的今天，依然能够在宇宙中传播，最终被我们发现。这种时空涟漪，就是我们发现它的工具——引力波。
引力波，是爱因斯坦的广义相对论在一百多年前预言的现象，不过直到100年时间过去了，人类才掌握了证明并探测引力波的技术。2016年2月11日，科学家宣布，他们在2015年正式利用引力波进行了一次双黑洞碰撞的观测，验证了爱因斯坦百年来的预言，也为人类获得了新的宇宙探测工具。
科学家能够发现引力波，离不开强有力的观测设备。这次 历史 性的突破，来自于两大观测站的帮助，那就是位于美国的 激光干涉引力波天文台（LIGO）以及位于意大利的 室女座干涉仪（Virgo）。
这次发现可以说是为人类的天文学打开了一扇新的大门，在接下来这5年的时间里，科学家们一共观测到了差不多50次引力波事件，其中包括双黑洞之间的碰撞，双中子星之间的碰撞，甚至还有双白矮星的碰撞。奇怪的是，关于中子星（neutron star）和黑洞（black hole）的碰撞事件——NSBH双星——却从未被发现过。
理论上来说，黑洞和中子星的碰撞，也是可以利用引力波进行探测的。但这样的事件一直是一个空白，也令科学家们非常困扰。不过，这样的迷惑最近终于得到了完美的解决，科学家们终于在 历史 上首次观测到了NSBH双星碰撞事件，而且一下就发现了两个，正式填补了这个空白！
来自于澳大利亚莫纳什大学ARC引力波发现卓越中心的天体物理学家Rory Smith兴奋地说：“这在引力波天文学的全新领域来说是一个伟大的里程碑！中子星和黑洞的合并，是宇宙中最为极端的现象之一。对这种碰撞事件的观测，可以打开了解基础物理学知识的通道，也可以了解恒星的诞生、存在以及死亡。”
据介绍，这两次NSBH双星碰撞事件分别被命名为GW200105和GW200115，其中GW就是引力波的英文gravity wave的首字母缩写，后面的数字代表着发现的时间。可以看出来，这两次引力波的发现相隔仅有10天，这几乎可以说是同时发现的了。对于一个空白的领域，一下子就有两次发现，实在令人庆幸。
来自于国际LIGO、Virgo和Kagra合作组织的研究人员介绍说：“在2020年1月的时候，LIGO-Virgo探测器网络灵敏地观测到了两组致密双星的引力波信号，这与中子星-黑洞双星的特征是符合的。这意味着，我们获得了第一个不论是任何方法发现NSBH双星的确切证据。”
同时，他们进一步介绍了两次引力波事件的一些细节——
通过质量，我们就可以判断出两个天体的身份——超过奥本海默极限的就是黑洞，而且是恒星级黑洞；质量较小的天体也在钱德拉塞卡极限之上，因此可以判断其身份是中子星。二者的合并，也可以说是黑洞无情地吞噬了中子星，壮大了自己，变成了更加巨大的黑洞。
来自于澳大利亚国立大学的天体物理学家Susan Scott表示：“这两次碰撞从核心处开始撼动了整个宇宙，并且在宇宙中掀起了涟漪，最终被我们检测到。其中的每一次碰撞，都不仅仅是两个巨大而又致密天体本身那么简单，这就像是吃豆豆的 游戏 一样，黑洞将围绕着自己的中子星一口吞掉。”
通过这次的两个发现，科学家们终于确定了几十年前推测的中子星-黑洞双星系统的存在，这对于天文学观测来说是一次突破。西北大学的引力波天文学家Maya Fishbach指出：“我们现在终于看到了黑洞与中子星的合并，让我们知道了它们是真实存在的。”
但是，关于这样的组合，科学家们仍然有很多的未知。Fishbach继续说道：“但是，我们对于中子星和黑洞仍然有太多不清楚的东西，比如它们会变得多小或者多大、旋转的速度能有多快、如何形成一对组合并融为一体等等。未来，通过引力波的数据，我们将会通过统计学的数据来回答这些问题，并最终了解到我们这个宇宙中最为极端的天体是如何形成的。”
不得不说，爱因斯坦的确是非常伟大的，他的广义相对论在一百多年并且还将在更长的时间里，指导我们理解这个宇宙。甚至直到今天，广义相对论中的一些预言仍然是人类所无法验证的。
说到这，我竟然想起 燕山大学说爱因斯坦和广义相对论是错误的那位教授，以及他说广义相对论是“科学 健康 发展的一大障碍”的言论。在目前的观测和研究都很好地验证了广义相对论的今天，我也是很好奇，这位教授到底是如何“推翻”相对论的……
中子星上坐在氢弹上都炸不起,为什么遇到黑洞就分解了?
答：中子星和黑洞是具有很大质量和重力的天体，但是当它们相遇时： 当它们相距 200亿公里时，中子星的表面可变物质不稳定，磁场波动明显。当它达到 100亿公里时，中子星外的物质将飞出并包围黑洞，然后中子星将向黑洞移动，当达到 50亿公里时，它们会发生强磁场碰撞，并释放出大量的电子和光，之后，中子星的...
两颗中子星碰撞后会不会变成一个黑洞?黑洞是如何形成的?
答：当一个特定质量的物体被压缩到这个值时，它自身的重力可以无限压缩到奇点。理论上，太阳的史瓦西半径约为3公里，地球的史瓦西半径仅为9毫米。一个大于或等于3.2双太阳质量的天体，如果压缩到史瓦西半径，就会形成黑洞。类似于中子星的碰撞会发生Ia超新星事件。当两颗中子星的轨道紧密相连时，它们会...
中子星和黑洞之间最大的区别,究竟是质量还是体积呢?
答：光线不能逃逸，就是事件视界，也是史瓦西半径，通过史瓦西半径可以计算出黑洞的巨大的质量，目前了解到的最大质量的黑洞名为Ton 618，质量是太阳的660亿倍的恐怖质量。总之，中子星很极端，黑洞更极端，人类无法了解。两颗中子星相撞产生的引力波，成为了解的突破，黑洞里隐藏着宇宙的谜底。
研究称中子星碰撞可能产生了拥有极强磁场的罕见磁星
答：研究团队最终确定了一个被他们称为 “磁星助推的千新星 ”的模型来解释这种极端的亮度。两颗中子星在深空碰撞，可能产生了磁星。如果得到证实，这将是天文学家首次发现这些极端恒星的诞生。当两个密度较大的宇宙天体-- 如中子星和黑洞相互撞击时，就会产生千新星。合并的过程会向太空中喷射出大量的亚原子...
文学家第一次发现黑洞吃掉中子星,其威力有多大?
答：短短几天内，两个不同的事件相继发生，黑洞像吃豆人一样吞噬了恒星。引力波是时空结构中的涟漪，它是由宇宙中一些最严重的灾难引起的，比如黑洞和中子星之间的碰撞。自从诺贝尔奖的首次发现以来，科学家们已经发现了50多个这样的事件。中子星被黑洞吞噬是宇宙中最极端的现象之一。观察这些碰撞为理解基本...
如果中子和黑洞相遇,会有什么有趣的事儿发生
答：黑洞，是宇宙中最为恐怖的星体之一，任何物质遇到它都会成为其盘中餐，就好比我的地球以及其它太阳系大行星包括太阳都会被黑洞吞噬，真正的吃骨头不吐渣，不要说遇见光是听起来就使人望而生畏，那么中子星在这一点上也丝毫不亚于黑洞，两者都有极其强大的引力，因此我们试想一下如果它们之间有什么冲突...
当黑洞遇到中子星时,能够把中子星吞没吗?
答：“中子星如果以极快的速度，一下子冲入黑洞中心，黑洞能吃下吗？为什么？”，应该说黑洞可以“吃下”中子星，但是不会“一口吃掉”，而是撕碎之后慢慢吃。为什么中子星在进入黑洞前会被撕碎黑洞是宇宙中最为神奇的天体，现代科学认为，当大质量恒星演化到生命末期，由于恒星内部核聚变产生的辐射压无法抵挡...
中子星:宇宙中最可怕的天体,一颗冰糖大小的中子星就能毁灭地球_百度知 ...
答：在科学家第一次发现这种信号时，还以为是智慧文明给地球发来的信号。宇宙中还有些中子星是成双成对的存在，他们将能量以引力波的形式释放出去，与此同时轨道不断衰减，最终撞到一起。之后可能会产生一个相对较大的，转速更快的中子星。条件符合的话，碰撞之后也可能会形成一个黑洞。两颗中子星碰撞后...
引力波 首次 揭示了黑洞和中子星的合并情况
答：而在一个令人惊讶的转折中，科学家们在第一次合并的几天后发现了第二次这样的合并。到目前为止，所有被确认的引力波源都是一对一的：要么是两个黑洞，要么是两颗中子星，在相互碰撞和凝聚之前围绕彼此旋转。宇宙碰撞产生了拉伸和挤压时空结构的波，敏感的探测器可以探测到这些波。黑洞和中子星的不匹配...
一个黑洞与不该存在的东西相撞,最后发生了什么呢?
答：如果大量的气体涌入，在超大质量黑洞周围形成一个吸积盘，然后收集并聚集较小的黑洞和中子星。实际上，这次事件的另一大惊喜，两个碰撞天体的截然不同的质量，也指向了一次暴力相遇。”下一步将是确认和研究更多的宇宙合并。好消息是，随着我们的天文仪器稳步改进，预计在未来的几个月和几年中会...
致密星分为三种，白矮星，中子星和黑洞。白矮星看起来最“不起眼”，但本身也相当恐怖，每立方厘米的质量就超过1吨。中子星更加夸张，每立方厘米甚至可以达到1亿吨以上。至于黑洞，如果单纯看奇点的话，密度则是无限大的。
那么，如果致密星中最恐怖的两个——黑洞和中子星遇到了一起，会发生什么呢？
我们知道，这样的宇宙大碰撞，一定会在某个角落发生的，却始终苦于没有足够强大的观测能力来发现它们。如今，科学家们终于确认了来自于黑洞和中子星的剧烈碰撞。它们的碰撞掀起了巨大的时空涟漪，直到10亿年后的今天，依然能够在宇宙中传播，最终被我们发现。这种时空涟漪，就是我们发现它的工具——引力波。
引力波，是爱因斯坦的广义相对论在一百多年前预言的现象，不过直到100年时间过去了，人类才掌握了证明并探测引力波的技术。2016年2月11日，科学家宣布，他们在2015年正式利用引力波进行了一次双黑洞碰撞的观测，验证了爱因斯坦百年来的预言，也为人类获得了新的宇宙探测工具。
科学家能够发现引力波，离不开强有力的观测设备。这次 历史 性的突破，来自于两大观测站的帮助，那就是位于美国的 激光干涉引力波天文台（LIGO）以及位于意大利的 室女座干涉仪（Virgo）。
这次发现可以说是为人类的天文学打开了一扇新的大门，在接下来这5年的时间里，科学家们一共观测到了差不多50次引力波事件，其中包括双黑洞之间的碰撞，双中子星之间的碰撞，甚至还有双白矮星的碰撞。奇怪的是，关于中子星（neutron star）和黑洞（black hole）的碰撞事件——NSBH双星——却从未被发现过。
理论上来说，黑洞和中子星的碰撞，也是可以利用引力波进行探测的。但这样的事件一直是一个空白，也令科学家们非常困扰。不过，这样的迷惑最近终于得到了完美的解决，科学家们终于在 历史 上首次观测到了NSBH双星碰撞事件，而且一下就发现了两个，正式填补了这个空白！
来自于澳大利亚莫纳什大学ARC引力波发现卓越中心的天体物理学家Rory Smith兴奋地说：“这在引力波天文学的全新领域来说是一个伟大的里程碑！中子星和黑洞的合并，是宇宙中最为极端的现象之一。对这种碰撞事件的观测，可以打开了解基础物理学知识的通道，也可以了解恒星的诞生、存在以及死亡。”
据介绍，这两次NSBH双星碰撞事件分别被命名为GW200105和GW200115，其中GW就是引力波的英文gravity wave的首字母缩写，后面的数字代表着发现的时间。可以看出来，这两次引力波的发现相隔仅有10天，这几乎可以说是同时发现的了。对于一个空白的领域，一下子就有两次发现，实在令人庆幸。
来自于国际LIGO、Virgo和Kagra合作组织的研究人员介绍说：“在2020年1月的时候，LIGO-Virgo探测器网络灵敏地观测到了两组致密双星的引力波信号，这与中子星-黑洞双星的特征是符合的。这意味着，我们获得了第一个不论是任何方法发现NSBH双星的确切证据。”
同时，他们进一步介绍了两次引力波事件的一些细节——
通过质量，我们就可以判断出两个天体的身份——超过奥本海默极限的就是黑洞，而且是恒星级黑洞；质量较小的天体也在钱德拉塞卡极限之上，因此可以判断其身份是中子星。二者的合并，也可以说是黑洞无情地吞噬了中子星，壮大了自己，变成了更加巨大的黑洞。
来自于澳大利亚国立大学的天体物理学家Susan Scott表示：“这两次碰撞从核心处开始撼动了整个宇宙，并且在宇宙中掀起了涟漪，最终被我们检测到。其中的每一次碰撞，都不仅仅是两个巨大而又致密天体本身那么简单，这就像是吃豆豆的 游戏 一样，黑洞将围绕着自己的中子星一口吞掉。”
通过这次的两个发现，科学家们终于确定了几十年前推测的中子星-黑洞双星系统的存在，这对于天文学观测来说是一次突破。西北大学的引力波天文学家Maya Fishbach指出：“我们现在终于看到了黑洞与中子星的合并，让我们知道了它们是真实存在的。”
但是，关于这样的组合，科学家们仍然有很多的未知。Fishbach继续说道：“但是，我们对于中子星和黑洞仍然有太多不清楚的东西，比如它们会变得多小或者多大、旋转的速度能有多快、如何形成一对组合并融为一体等等。未来，通过引力波的数据，我们将会通过统计学的数据来回答这些问题，并最终了解到我们这个宇宙中最为极端的天体是如何形成的。”
不得不说，爱因斯坦的确是非常伟大的，他的广义相对论在一百多年并且还将在更长的时间里，指导我们理解这个宇宙。甚至直到今天，广义相对论中的一些预言仍然是人类所无法验证的。
说到这，我竟然想起 燕山大学说爱因斯坦和广义相对论是错误的那位教授，以及他说广义相对论是“科学 健康 发展的一大障碍”的言论。在目前的观测和研究都很好地验证了广义相对论的今天，我也是很好奇，这位教授到底是如何“推翻”相对论的……
答：中子星和黑洞是具有很大质量和重力的天体，但是当它们相遇时： 当它们相距 200亿公里时，中子星的表面可变物质不稳定，磁场波动明显。当它达到 100亿公里时，中子星外的物质将飞出并包围黑洞，然后中子星将向黑洞移动，当达到 50亿公里时，它们会发生强磁场碰撞，并释放出大量的电子和光，之后，中子星的...
答：当一个特定质量的物体被压缩到这个值时，它自身的重力可以无限压缩到奇点。理论上，太阳的史瓦西半径约为3公里，地球的史瓦西半径仅为9毫米。一个大于或等于3.2双太阳质量的天体，如果压缩到史瓦西半径，就会形成黑洞。类似于中子星的碰撞会发生Ia超新星事件。当两颗中子星的轨道紧密相连时，它们会...
答：光线不能逃逸，就是事件视界，也是史瓦西半径，通过史瓦西半径可以计算出黑洞的巨大的质量，目前了解到的最大质量的黑洞名为Ton 618，质量是太阳的660亿倍的恐怖质量。总之，中子星很极端，黑洞更极端，人类无法了解。两颗中子星相撞产生的引力波，成为了解的突破，黑洞里隐藏着宇宙的谜底。
答：研究团队最终确定了一个被他们称为 “磁星助推的千新星 ”的模型来解释这种极端的亮度。两颗中子星在深空碰撞，可能产生了磁星。如果得到证实，这将是天文学家首次发现这些极端恒星的诞生。当两个密度较大的宇宙天体-- 如中子星和黑洞相互撞击时，就会产生千新星。合并的过程会向太空中喷射出大量的亚原子...
答：短短几天内，两个不同的事件相继发生，黑洞像吃豆人一样吞噬了恒星。引力波是时空结构中的涟漪，它是由宇宙中一些最严重的灾难引起的，比如黑洞和中子星之间的碰撞。自从诺贝尔奖的首次发现以来，科学家们已经发现了50多个这样的事件。中子星被黑洞吞噬是宇宙中最极端的现象之一。观察这些碰撞为理解基本...
答：黑洞，是宇宙中最为恐怖的星体之一，任何物质遇到它都会成为其盘中餐，就好比我的地球以及其它太阳系大行星包括太阳都会被黑洞吞噬，真正的吃骨头不吐渣，不要说遇见光是听起来就使人望而生畏，那么中子星在这一点上也丝毫不亚于黑洞，两者都有极其强大的引力，因此我们试想一下如果它们之间有什么冲突...
答：“中子星如果以极快的速度，一下子冲入黑洞中心，黑洞能吃下吗？为什么？”，应该说黑洞可以“吃下”中子星，但是不会“一口吃掉”，而是撕碎之后慢慢吃。为什么中子星在进入黑洞前会被撕碎黑洞是宇宙中最为神奇的天体，现代科学认为，当大质量恒星演化到生命末期，由于恒星内部核聚变产生的辐射压无法抵挡...
答：在科学家第一次发现这种信号时，还以为是智慧文明给地球发来的信号。宇宙中还有些中子星是成双成对的存在，他们将能量以引力波的形式释放出去，与此同时轨道不断衰减，最终撞到一起。之后可能会产生一个相对较大的，转速更快的中子星。条件符合的话，碰撞之后也可能会形成一个黑洞。两颗中子星碰撞后...
答：而在一个令人惊讶的转折中，科学家们在第一次合并的几天后发现了第二次这样的合并。到目前为止，所有被确认的引力波源都是一对一的：要么是两个黑洞，要么是两颗中子星，在相互碰撞和凝聚之前围绕彼此旋转。宇宙碰撞产生了拉伸和挤压时空结构的波，敏感的探测器可以探测到这些波。黑洞和中子星的不匹配...
答：如果大量的气体涌入，在超大质量黑洞周围形成一个吸积盘，然后收集并聚集较小的黑洞和中子星。实际上，这次事件的另一大惊喜，两个碰撞天体的截然不同的质量，也指向了一次暴力相遇。”下一步将是确认和研究更多的宇宙合并。好消息是，随着我们的天文仪器稳步改进，预计在未来的几个月和几年中会...
