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科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞
英國(guó)科學(xué)家在近日刊發(fā)的《自然》雜志上撰文指出,他們可能證實(shí)了100多年前阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)測(cè)的一種引力現(xiàn)象:在雙黑洞那樣的大系統(tǒng)上也會(huì)發(fā)生進(jìn)動(dòng)效應(yīng)。現(xiàn)在他們首次在宇宙中觀測(cè)到了這種罕見(jiàn)的現(xiàn)象。
兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞并合(藝術(shù)圖)。圖片來(lái)源:美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站
進(jìn)動(dòng)類(lèi)似于人們?cè)谛D(zhuǎn)的陀螺上看到的擺動(dòng),它可能每隔幾秒擺動(dòng)或進(jìn)動(dòng)一次。廣義相對(duì)論提出的進(jìn)動(dòng)是一種極其微弱的效應(yīng),幾乎無(wú)法察覺(jué)。此前,科學(xué)家在雙脈沖星系統(tǒng)中測(cè)量到的進(jìn)動(dòng)歷時(shí)75年多,而最新研究中的雙黑洞系統(tǒng)每秒進(jìn)動(dòng)數(shù)次,速度是此前測(cè)量的100億倍。
2020年,科學(xué)家利用美國(guó)的先進(jìn)激光干涉儀引力波天文臺(tái)(Advance LIGO)和意大利的“室女座”引力波探測(cè)器,探測(cè)到黑洞并合產(chǎn)生的引力波。現(xiàn)在,英國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)對(duì)引力波波型開(kāi)展深入研究,確認(rèn)其中更大的黑洞(質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的40倍)正在瘋狂旋轉(zhuǎn),這可能是借助引力波探測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度最快的黑洞,這種激烈而快速的旋轉(zhuǎn)扭曲了空間和時(shí)間,以至于雙黑洞系統(tǒng)的運(yùn)行軌道前后搖擺,出現(xiàn)進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象,這是他們首次在宇宙中觀測(cè)到這種罕見(jiàn)的現(xiàn)象。
該研究主要作者、卡迪夫大學(xué)重力探索研究所所長(zhǎng)馬克·漢納姆說(shuō):“我們一直認(rèn)為雙星黑洞可以做到這一點(diǎn),經(jīng)過(guò)80多次探測(cè),我們終于找到了!”
研究人員解釋說(shuō),當(dāng)這兩個(gè)巨大的物體在越來(lái)越近的軌道上相互拖拽時(shí),它們開(kāi)始像“醉酒”的陀螺一樣搖晃,每秒進(jìn)動(dòng)幾次。這一發(fā)現(xiàn)證明了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性,他預(yù)測(cè)宇宙中一些最大的物體可能存在這種效應(yīng),但也提出了一個(gè)問(wèn)題:像這樣搖擺不定的黑洞之間的并合是否像曾經(jīng)認(rèn)為的那樣罕見(jiàn)。
研究論文合著者、卡迪夫大學(xué)研究員查理·霍伊表示:“目前的模型表明,這一情況可能千載難逢,但也可能預(yù)示著我們的模型需要改變。國(guó)際引力波探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)目前正在升級(jí),將于2023年‘上崗’,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)百個(gè)黑洞碰撞事件,給我們最終答案。”
關(guān)鍵詞: 廣義相對(duì)論

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