 雙黑洞  兩個(gè)黑洞合并，會(huì)發(fā)生什么呢？ 浩瀚縹緲的宇宙深空，存在著人類多少未知和遐想。而黑洞，作為一種時(shí)空曲率1大到光都無法從其事件視界2 逃脫的天體，幾乎可以吞噬所有東西。其神秘性與危險(xiǎn)性更是吸引無數(shù)學(xué)者和科學(xué)家們探索和追求。  時(shí)空曲率 開槍射擊時(shí)，后坐力可能會(huì)把你撞倒。兩個(gè)黑洞合并時(shí)，動(dòng)量的損失也會(huì)產(chǎn)生類似的反沖。加州理工學(xué)院的天體物理學(xué)家維賈伊·瓦爾馬(Vijay Varma)說:“對(duì)于某些黑洞合并來說，這種反沖速度可達(dá)每秒5000公里，比大多數(shù)星系的逃逸速度還要快。”  開槍反沖 雙黑洞系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它輻射的引力波將帶走能量和角動(dòng)量，導(dǎo)致雙黑洞系統(tǒng)向內(nèi)螺旋收縮。當(dāng)該兩個(gè)黑洞不對(duì)稱時(shí)，比如質(zhì)量不相等，引力波不會(huì)在所有方向上均勻發(fā)射。瓦爾馬和他的同事們，設(shè)計(jì)了一種通過測(cè)量引力波3來推測(cè)兩黑洞合并效果的新方法。該測(cè)量可幫助研究重黑洞4的起源，也可更深層次地了解星系演化和廣義相對(duì)論。 大部分反沖都發(fā)生在合并的瞬間，這可能導(dǎo)致一個(gè)足夠大的反沖。他們模擬了兩個(gè)質(zhì)量分別為35個(gè)太陽質(zhì)量和25個(gè)太陽質(zhì)量黑洞的合并，及黑洞反沖的效果。  黑洞合并圖 研究人員利用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行了模擬，并用數(shù)值方法求解了廣義相對(duì)論方程。這次模擬是模擬極限時(shí)空(SXS)合作項(xiàng)目的一部分，加州理工學(xué)院和康奈爾大學(xué)的研究小組都參與了這個(gè)項(xiàng)目。 這項(xiàng)研究顯示：引力波信號(hào)以一種意想不到的方式，揭示了神奇的天體物理現(xiàn)象。據(jù)作者稱，隨著LIGO5和處女座(Virgo)6引力波探測(cè)器在未來幾年的改進(jìn)，它們將可以被用來可靠地測(cè)量反沖。  美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO） 名詞解釋： 1. 時(shí)空曲率：廣義相對(duì)論中的一個(gè)術(shù)語，指物體“質(zhì)量”的分布將影響時(shí)空的分布，使時(shí)空變得不均勻，并引起時(shí)空彎曲而產(chǎn)生時(shí)空曲率。 2. 事件視界：也叫事象地平面，是時(shí)空中不可逃逸區(qū)域的邊界。它要說明的是，事件視界以外的觀察者，無法利用任何物理方法獲得事件視界以內(nèi)的任何事件的信息，或受到事件視界以內(nèi)事件的任何影響。 3. 引力波：引力波在物理學(xué)中是指時(shí)空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。愛因斯坦于1915年基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。 4. 重黑洞：質(zhì)量較大的黑洞，與之相對(duì)的有輕黑洞，即質(zhì)量較小的黑洞；銀河系中也存在超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量介于100萬倍至100億倍太陽之間。 5. LIGO: 激光干涉引力波天文臺(tái)（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，縮寫為L(zhǎng)IGO）是美國(guó)分別在路易斯安那州的列文斯頓和華盛頓州的漢福德建造的兩個(gè)引力波探測(cè)器。LIGO可被用來尋找宇宙中的引力波，從而可以驗(yàn)證黑洞的存在和檢驗(yàn)廣義相對(duì)論。 6. 處女座(Virgo)：歐洲“處女座”引力波探測(cè)器，位于意大利比薩市附近。 文章來源： J. Duris et al, Bayesian Optimization of a Free-Electron Laser, Physical Review Letters (2020). https://journals./prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.101104  |
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