图片:uux.cn/物理评论信 2023。
DOI: 10.1103/PhysRevLett据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):罗切斯特理工学院的两位天体物理学家通过模拟发现,一些黑洞可能以接近十分之一光速的速度穿越太空。
在他们发表在《物理评论快报》上的研究中,詹姆斯·希利和卡洛斯·卢斯托使用超级计算机模拟来确定由于两个较小的黑
【菜科解读】
据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):罗切斯特理工学院的两位天体物理学家通过模拟发现,一些黑洞可能以接近十分之一光速的速度穿越太空。
在他们发表在《物理评论快报》上的研究中,詹姆斯·希利和卡洛斯·卢斯托使用超级计算机模拟来确定由于两个较小的黑洞之间的碰撞,黑洞在形成后可能会移动多快。
先前的研究表明,两个黑洞有可能相互撞击。
当他们这样做的时候,他们倾向于合并。

合并会产生引力波,随之而来的反冲会发生在相反的方向,类似于枪的反冲。
这种反冲的能量可以让产生的黑洞以难以置信的速度在太空中飞驰。
先前的研究表明,这种黑洞的最高速度可能达到大约5000公里/秒。
在这项新的努力中,研究人员更仔细地观察了黑洞的速度,以确定它们在合并后的移动速度。
为此,研究人员创造了一个数学模拟。

其中一个主要的数据点涉及两个黑洞在合并前彼此接近的角度。
先前的研究表明,除了直接正面碰撞之外,两个黑洞在合并之前可能会有一段时间互相环绕。
研究人员在一台超级计算机上运行了他们的模拟,以计算从1300个不同角度相互接近的黑洞合并的结果,包括直接碰撞和近距离飞越。
他们发现,在最好的情况下,即掠射碰撞,反冲应该有可能使合并的黑洞以大约每秒28500公里的速度穿越太空——这一速度将使它在13秒内到达地球和月球之间的距离。
他在社交媒体平台X上发文称:“我们没有与美国进行任何谈判,这些虚假新闻是被用来操纵金融和石油市场、并试图让美国和以色列摆脱目前深陷的泥潭。
” “伊朗人民要求对侵略者予以彻底而痛悔的惩罚。
所有伊朗官员坚定地支持他们的最高领袖和人民,直至实现这一目标。
”他补充道。
伊朗伊斯兰革命卫队(IRGC)表示,他们将对美国目标发动新的袭击,并称特朗普的言论是“心理战”,已经“老套”,对德黑兰的斗争没有任何影响。
伊朗伊斯兰革命卫队周一晚间还表示,其袭击目标包括迪莫纳和特拉维夫等多个以色列城市以及一些美军基地。
该组织称,正在通过“以打击为重点的行动”与“侵略者”进行“谈判”。
另有消息人士甚至表示,所谓伊朗伊斯兰议会议长卡利巴夫与美国谈判完全是假消息,捏造该假消息的目的之一是为暗杀卡利巴夫创造条件。
这名消息人士说,捏造谈判假消息的目的还包括诋毁卡利巴夫、在伊朗国内引起分裂、煽动民众情绪。
当天早些时候,就在所谓的“最后48小时最后通牒”结束前,美国总统特朗普突然在其社交媒体平台“真实社交”上发文称,“美国和伊朗在过去两天进行了非常良好和富有成效的对话”,对话将持续至本周末。
他还指示暂停对伊朗发电厂和能源基础设施的一切军事打击,为期五天,但前提是正在进行的会议和讨论取得成功。
根据特朗普的说法,美方已同一名伊朗“领导人”对话,已形成协议要点,对方不是伊朗最高领袖。
据以色列方面23日消息,美方正同卡利巴夫进行对话。
这一表态引发金融市场巨震:国际油价盘中高位跳水,欧美股市大幅反攻,美元全面回落,避险资产与风险资产同步重定价,加密货币也显著走强。
不过,就目前的信息来评判美伊战争的走向还为时过早。
渣打银行纽约全球G10外汇研究及北美宏观策略主管Steven Englander表示:“市场现在的理解是,能源领域的一些短期危险或许正在减弱,因为未来几天双方可能不会轰炸彼此的基础设施。
” 但他同时警告称,“这并不是说最坏的情况已经结束,而是说最坏情况在未来几天内立刻发生的概率下降了。
” 布朗兄弟哈里曼(Brown Brothers Harriman)全球市场策略主管Elias Haddad则表示:“所有这些走势都符合这样一种判断——市场开始嗅到伊朗战争恐慌可能接近阶段性峰值,但现在下结论仍为时过早。
” 他强调,目前仍无法确认这些接触究竟只是为了安抚市场,还是确实代表了一轮真正的局势降级。
分析显示,合并后的黑洞质量约为太阳的142倍,而其“父母”黑洞的质量分别为太阳的66倍和85倍。
这一发现被认定为首个对中等质量黑洞的直接探测,填补了恒星质量黑洞(约100倍太阳质量)与超大质量黑洞(百万至十亿倍太阳质量)之间的质量空白。
高质量间隙黑洞的突破性意义此次发现的85倍太阳质量黑洞具有特殊意义。
根据现有恒星演化模型,质量超过65倍太阳的黑洞无法通过单颗恒星坍缩形成,因其超新星爆发会完全摧毁恒星核心,无法留下坍缩为黑洞的物质。
该黑洞的发现首次明确了“高质量间隙”(恒星质量黑洞与中等质量黑洞之间)的存在,挑战了传统理论,并为研究黑洞形成机制提供了新方向。
引力波探测技术的关键作用传统黑洞探测依赖间接方法(如观测黑洞吞噬物质时释放的辐射),而引力波探测技术(如LIGO)通过捕捉双黑洞合并产生的时空涟漪,实现了对黑洞的直接观测。
GW190521的信号虽仅持续十分之一秒,但科学家通过分析其特征(如频率、振幅),结合爱因斯坦广义相对论,确认了中等质量黑洞的诞生。
这一技术突破为黑洞研究开辟了新途径。
科学界的争议与未解问题尽管证据确凿,但科学家对GW190521的性质仍存在争议。
部分学者认为,该事件可能代表了一种全新的双黑洞类型,而另一部分则认为其可能是已知高质量黑洞的特殊案例。
此外,中等质量黑洞的数量稀少性(全宇宙仅探测到少数案例)及其形成机制(如是否通过多次合并或未知过程产生)仍是未解之谜。
这些争议推动了后续研究,例如通过更大规模的引力波探测网络(如LISA)进一步验证结果。
对超大质量黑洞形成之谜的启示中等质量黑洞的发现为解锁超大质量黑洞的形成提供了关键线索。
目前主流理论认为,超大质量黑洞可能由中等质量黑洞通过持续吸积物质或多次合并逐步增长形成。
GW190521的案例支持了这一假设,即中等质量黑洞可作为超大质量黑洞的“种子”,在宇宙早期环境中通过复杂过程演化而来。
引力波天文学的黎明时代科学家普遍认为,当前引力波天文学仍处于初级阶段,但GW190521的发现标志着该领域的重大突破。
正如西北大学天文学家蔡斯·金博所言:“我们正处在引力波天文学的黎明时代,这一发现不仅回答了现有问题,更提出了大量新问题。
”未来,随着探测技术的升级(如第三代引力波探测器)和国际合作(如LIGO-Virgo-KAGRA网络),人类对黑洞的认知将进一步深化。
总结:中等质量黑洞的发现已通过引力波探测得到直接证实,其存在为黑洞质量分布、形成机制及超大质量黑洞演化等核心问题提供了关键证据。
尽管部分细节仍存争议,但这一发现无疑推动了天文学前沿研究,标志着人类对宇宙奥秘的探索迈出了重要一步。