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90億光年,兩個超大質量黑洞正在靠近,將于一萬年內相撞?

我們的宇宙是一個處于永恒運動中的宇宙

小到原子大到恒星,所有物質都在無休止的運動中,有運動就會有碰撞,所以宇宙中的天體碰撞星系碰撞也都很常見,哈勃望遠鏡就拍到過很多次宇宙星系相撞的“車禍現(xiàn)場”,但比星系碰撞更常見的,是黑洞相撞。

在固有認知里,黑洞往往相距很遠,因為它們大都是由大質量恒星在晚年坍塌而成的,所以在恒星之間的距離間隔數(shù)光年的情況下,黑洞之間也應該間隔數(shù)光年才對,因此就像恒星不會發(fā)生相撞一樣,黑洞也不應該相撞。

然而天文學界已經(jīng)證明, 宇宙中是存在大量雙恒星系統(tǒng)的,所以如果雙星系統(tǒng)內的恒星都屬于大質量恒星,那么它們在都坍塌成黑洞后就會圍繞彼此公轉,進而在超強引力作用下不斷靠近,最后發(fā)生黑洞之間的碰撞融合。

2017年人類首次發(fā)現(xiàn)的引力波信號,就是由兩顆大質量黑洞相撞產(chǎn)生的,后來發(fā)現(xiàn)的若干次,也都是黑洞相撞,或者黑洞和中子星相撞產(chǎn)生的。

那么現(xiàn)在有沒有黑洞相撞的實例呢?

答案是有

不久前,天文學家發(fā)現(xiàn)90億光年外有一雙超大質量黑洞正在繞彼此公轉并且靠近,而更細致的觀測結果表明,它們彼此目前的公轉周期只有兩年,也就是說再有1萬年左右,它們之間的距離就會讓它們互相撞上。

一萬年對于人類來說無比漫長,但對于已經(jīng)存在了138.2億年的宇宙來說,對于這兩顆已經(jīng)存在了數(shù)十億年的黑洞來說,一萬年不過眨眼之間。

不出意外的話,一萬年后這兩顆超大質量黑洞發(fā)生碰撞時,也會在宇宙時空中產(chǎn)生強烈的引力波信號,不過考慮到它們和地球90億光年的距離,等到以光速飛行的引力波信號來到地球后,人類文明很可能已經(jīng)不存在了。

甚至考慮到90億光年距離帶來的90億年延遲的話,這對名為PKS 2131-021的黑洞組合可能早已發(fā)生了碰撞,只是碰撞信號還在飛來地球的路上而已。

作為目前為止確定的質量最大的黑洞相撞事件,天文學界其實很迷惑這種超大質量黑洞是怎么形成的。

因為質量超過太陽一億倍的黑洞一般都蟄伏在星系中央,除了星系碰撞外,基本不存在和其他同等質量黑洞發(fā)生碰撞的可能性,而此次發(fā)現(xiàn)的即將相撞的超大質量恒星,卻是直接存在于宇宙中的。

天文學界猜測,這種超大質量黑洞最開始可能并不大,只不過在漫長的運動過程中不斷和其他的黑洞發(fā)生碰撞融合,所以最終才形成了這個公轉周期僅有兩年的雙黑洞系統(tǒng)。

作為宇宙中最神秘的天體,人類對黑洞其實并不算了解,雖然早在2019年人類就拍到了第一張真實的黑洞照片,但只是隔著5500萬光年用射電望遠鏡瞄了一眼而已,除了確認黑洞吸積盤與理論預測相符外,并沒有其他的大發(fā)現(xiàn)。

黑洞難以被研究,其實主要是黑洞以內的情況無法傳出來,因為黑洞的引力在愛因斯坦的廣義相對論里是可以把光都吸引住的,而每秒30萬公里的光速恰恰就是我們宇宙的極限速度,所以光子無法把黑洞內部的信息帶出來,人類未來發(fā)射的探測器或者宇航員在進入黑洞后,也不可能再從里面出來。

其實想真正了解黑洞或者說研究黑洞,最直接的辦法就是人工生成一個黑洞,因為黑洞本質上就是大量物質或者能量堆積于時空一點的產(chǎn)物,只要能量足夠大空間足夠小,黑洞就能在任何地點產(chǎn)生,甚至是在地球上產(chǎn)生。

目前位于歐洲地下的超級對撞機,就是最有可能產(chǎn)生黑洞的裝置,因為它能讓兩個粒子以近光速撞到一起,瞬間產(chǎn)生的高溫足以和宇宙大爆炸瞬間媲美,等未來對撞機功率進一步加強后,是完全有可能產(chǎn)生微型黑洞的。

由于霍金輻射理論認為微型黑洞的存在時間很短,所以人工黑洞產(chǎn)生后必須把它導入到一個穩(wěn)定且擁有大量物質可供吞噬的環(huán)境中把它養(yǎng)大,等到黑洞徹底穩(wěn)定后,科學家就能在安全距離之外研究它了。

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