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黑洞的碰撞产生的动静是如此的巨大，它扭曲了时空的结构，发出的引力波席卷整个宇宙。引力波浪冲刷了整个地球，经过微调的探测器让我们能够以惊人的精度“听到”这些碰撞。但是，我们无法“看到”它们。黑洞以巨大的引力吞噬了光和辐射，因此这些合并对我们仍然是看不见的。

直到S190521g为止，2019年5月21日检测到候选重力波事件。

当引力浪撞击地球时，它触发了美国双子LIGO设施和意大利处女座天文台的重力波探测器。该信号告诉研究人员，它们刚刚听到两个巨大的黑洞在遥远的空间相撞。幸运的是，大约在同一时间，位于加利福尼亚帕洛玛天文台的Zwicky瞬态观测站的伸缩望远镜对准了同一空间区域。

研究数据时，研究人员发现了大约在同一时间发生的爆炸性耀斑。

在周四发表在天体物理学杂志《 Physical Review Letters》上的一项研究中，天文学家详细介绍了ZTF探测到的耀斑，以及为什么他们认为它与S190521g合并的黑洞有关。如果他们的理论得到证实，那将是任何人第一次检测到与黑洞碰撞有关的电磁对应物-光。

与该研究无关的澳大利亚莫纳什大学天体物理学家罗里·史密斯说：“如果GW和EM信号相关，那将是令人难以置信的。”

这项新的研究基于一种理论，即黑洞合并经常发生在围绕超大质量黑洞的吸积盘中。吸积盘是一个充满气体，灰尘，恒星和黑洞的旋转区域，在这种极端的环境下，宇宙中的野兽不断相互接触-会面，跳舞和潜在碰撞。在以往的研究预测从黑洞合并爆炸性耀斑可能是什么样子，如果它在吸积盘的发生。

根据团队的预测，ZTF的首席科学家，研究的第一作者Matthew Graham和他的团队继续在ZTF数据中寻找这种爆炸性耀斑，并最终在一个名为J1249 + 3449的遥远超大质量黑洞附近找到了他们的候选人。该小组认为，巨大的气盘中合并了一对黑洞，合并导致“反冲”，扰乱并加热了气体和碎屑。令人不安的是ZTF接收到的信号。

格雷厄姆解释说：“新的新的合并黑洞受到了打击，物质也随之而来。它猛撞击到周围的这种气态环境中，你会感到震惊-这是耀斑的起因。”

这种耀斑并非闻所未闻。4月，天文学家看到一个与黑洞有关的耀斑冲破了OJ 287星系的气态圆盘。OJ 287中的现象略有不同，但Graham解释说，该团队“真的很高兴”，其他科学家可能对他们提议的事件类型很熟悉。

2019年8月14日，一道引力波-穿越时空结构产生巨大涟漪-席卷了地球。该波在美国和意大利被精密的微调激光器检测到。这真是令人惊讶。激光以前曾拾取黑洞碰撞和中子星碰撞，但现在却暗示了一些前所未有的事情：黑洞粉碎成中子星。

该信号是激光干涉仪引力波天文台和意大利处女座天文台的重力波科学家所见过的最强信号之一。被发现后不久便发出警报，世界各地的天文学家团队将他们的望远镜转到了波从其发出的空间点。

但是他们的搜索空了。没有光，没有X射线，没有红外线，没有伽马射线。

这件事令人费解。随着科学家开始仔细研究数据，事情变得更加令人困惑。周二，来自LIGO和处女座合作组织的研究人员在《天体物理学杂志快报》中详细描述了他们对引力波检测（称为GW190814）的完整分析。这是对史诗般的宇宙碰撞的首次详细研究，并且仅加深了奥秘。

澳大利亚莫纳什大学天体物理学家罗里·史密斯说：“ GW190814，我认为，这是我们第一次观察到引力波，其中的波源确实令人费解。” “我进入LIGO已有10多年了，这无疑是我们见过的最激动人心的事件之一。”

该研究的关键是两个LIGO设施和处女座设施，它们可以检测引力波。诸如黑洞和中子星这样的极端天文物体在碰撞时会在宇宙中发出波。这些设施本质上是在聆听巨大的宇宙野兽相互碰撞的声音-然后向后工作以了解它们的物理特征。

史密斯和他的同事们一直在使用超级计算机来模拟这些类型的碰撞，这有助于执行反向计算并可以推断出物体是什么，它们可能的质量及其下落。

他说：“我们使用奇特的并行化算法，可以在包含数百或数千台独立计算机的超级计算机集群上运行我们的分析。” “在笔记本电脑上运行相同的分析大约需要50到100年的时间。”

观测显示，GW190814对在8亿光年远的太空深处相撞。这对中的一半绝对是黑洞，比我们的太阳大约23倍。但是它的舞伴却是神秘的-另一个物体的质量只有我们太阳的约26倍，这使它处于一个奇怪的位置。

墨尔本大学的天体物理学家汉娜·米德尔顿（Hannah Middleton）说：“这是以前从未见过的。” 它 可能 是一颗中子星，也可能是一个黑洞。米德尔顿说，关于那个……“有点神秘”……但这也是一个 小 问题。

史密斯指出：“很难解释黑洞或中子星可能是约26太阳质量。”

科学家们从未发现过如此黑洞。预计中子星不会那么重-当它们变得太大时，它们会塌陷成黑洞。因此，这个神秘物体似乎是某种与我们目前的理解不符的金发姑娘。无论结果如何，它都会将我们的知识重写为两个极端对象之一。

有趣的是，如果它是一颗超重的中子星，他说：“也许甚至需要新的物理学来解释它。” 如果这是一个淡黑洞，那么我们对轻饥宇宙兽形态的方式和位置的理解将被重写。这是科学的双赢局面。

GW190814只是第二次重力波检测发现物体质量存在明显差异。2019年4月12日检测到的两个黑洞之间的碰撞 被称为GW190412，显示出质量差超过20个太阳质量。这些巨大的差异非常有用：它们使研究人员能够测试爱因斯坦的广义相对论。GW190814和GW190412都符合爱因斯坦的预测。

GW190814非常罕见。在三年的观察中，我们仅看到其中一个事件，而要找到更多事件还需要一段时间。自3月以来，LIGO和处女座探测器已经关闭，由于冠状病毒大流行，它们的最后一次观测运行提前结束，直到明年年底才恢复在线。

史密斯说：“我们的探测器目前正在升级，因此打开时它们将更加敏感。” “到那时，我们期望不仅看到更多的系统，例如GW190814，而且可能还会看到其他意想不到的引力波源。”

这就留下了很多尝试解释神秘物体的空间。这是黑洞吗？它是中子星吗？

“理论家在解释GW190814之前有很多有趣的工作！” 史密斯说。

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在一篇新论文中提到科学家们发现了一对白矮星，它们可能有一天会引发一场重大的引力波事件。

艺术家印象中的双星白矮星。说明：加州理工学院/IPAC

物理家们已经在地球上观测过一些混沌事件，例如黑洞碰撞合并产生的翘曲空间涟漪。然而其它事件，像是高密度天体围绕彼此高速运转，可以产生目前实验无法观测到的引力波，为此科学家们正在建造一种空间引力波探测器，即激光干涉空间天线(LISA)。两颗新发现的双星白矮星仿佛成为LISA之后探测引力波主要资源。

该研究的第一作者Kevin Burdge和加州理工大学的研究生告诉天文在线：“一个像这样的天体，在促进我们对宇宙如何运转的理解方面，堪比一处金矿。”

研究人员使用帕洛玛天文台的Zwicky瞬变设施首次观测到这对双子星的存在证据。同一晚，另一架位于亚利桑那州Kitt Peak天文台的望远镜观测到同样的资料，并注意到每691分钟它的光线变暗。随后，研究人员通过另一架位于帕尔马的望远镜证实了这个光线变暗行为，最终，通过莫纳克亚山的WM Keck望远镜观测确认了恒星相互围绕旋转的速度。

研究人员得出结论认为他们已经观测到掩食的白矮星。白矮星是一种体积矮小、密度大的天体，它标志着大部分恒星的晚期形态，可能我们的太阳某一天也会如此，而这两颗白矮星以挡住彼此光线的方式围绕对方旋转，正如我们从地球上观测到的那样。这些白矮星彼此掩食的事实本身就是一个重要的发现，因为这将使科学家能够对这两颗恒星进行测量，而这两颗恒星的半径和亮度是很难用其他方法测量的。

它们是一对不可思议的恒星。一个似乎比典型的白矮星更热，也许是因为它从另一个恒星那里吸收物质。但目前的观测没有发现任何证据证明这种行为。研究人员将追踪哈勃观测情况看看是否能找出是什么导致了恒星之间的温差。

然而，比双星白矮星更令人兴奋的是，它们使潜科学成为可能。这对双星距离我们只有7 500光年，其组成部分的轨道相当靠近，在一个比土星直径还小的空间内。想象一下这有多疯狂：两个天体，一个质量约是太阳一半，另一个质量约是太阳四分之一，在不到7分钟的时间里在这个距离内围绕着彼此旋转。这种极端程度使它成为即将到来的LISA的最佳探测目标之一。

作者在《自然》杂志上发表的研究报告中写道：“这是一种接近LISA灵敏度峰值的强引力辐射来源，我们预计约在2034年LISA一经启用，它将在LISA观测的第一周内被检测出来。”

哈佛-史密森天体物理学中心的天文学家沃伦•布朗（Warren Brown）评论该论文说，这个系统的存在令人兴奋，因为这暗示着在空中有更多这类天体有待发现。这也为研究人员提供了一个起点，让他们甚至可以在看到引力波之前就在空中看到产生引力波天体的外观。 布朗说：“你可以将现在的光测量结果与将来的引力测量结果结合起来。”“这是一个有趣的实验。”

Burdge告诉天文在线，比起引力波， 探索 超新星的潜在成因以及绘制星系图这类资源能起到一些协助作用。如今，科学家只需要找到更多这类资源。

澄清：本文先前的版本说，白矮星双星系统可能适合我们的太阳系。根据该论文，更准确地说，双星系统可能适合土星的直径。

白矮星是恒星死亡后的残骸。这是不久的将来会发生在太阳身上的事情。当恒星变成红巨星时，其内核中会积累重元素。恒星越大，含量越高。 M型恒星无法融合氦元素，它们最终会变成氦白矮星。 K型恒星能够超越氦元素，但它们会卡在碳元素上。较大的G型恒星，F型恒星和A型恒星会留下带有氮、氧、氖或少量重元素的白矮星。 B型恒星通常足够重，可以继续聚变到铁元素。红巨星或小型超新星产生的巨大力量强烈地挤压了恒星的内核，使其遭受巨大的内爆。最后，物质被压缩，以致原子被严重挤压。大多数白矮星的质量为太阳的50％，但只有火星的直径！白矮星的最高质量是太阳的14倍。超过此极限，它们将退化为中子星。

作者: Ryan F Mandelbaum

FY: 之。

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黑洞是完全黑暗的天体，天文学家无法使用光学望远镜观测到黑洞，由于黑洞本身难以观测，黑洞的碰撞更加难以观察。

然而NASA公布的一项观测数据，认为加利福尼亚州的帕洛玛天文台，可能观察到黑洞合并产生的光学信号。

寻找黑洞、发现黑洞合并，一直以来都依靠引力波——引力波是爱因斯坦广义相对论提出的空间涟漪，黑洞或中子星之类的超大质量天体碰撞，可能会产生巨大的引力波。引力波在2015年得到证实，成为人类探索宇宙的新方法。

黑洞相撞，为什么会产生光信号？

黑洞拥有巨大的引力，光线也很难逃脱黑洞，因此天文学家无法直接观测到黑洞合并的现象，只能通过黑洞合并后产生的种种迹象，推测黑洞合并的可能性。

黑洞合并首先会产生强大的引力波现象，这种强大的引力波甚至可以波及到整个宇宙，然而引力波非常弱，靠近黑洞合并区域的引力波或许可以撕裂天体，但是距离黑洞合并区域10公里，就很难感受到引力波。

此次科学家在观察到光信号之前，很多天文观测站都提前检测到引力波，并且将该事件定性为黑洞相撞合并，撞击事件命名为GW190521g。

在确认到引力波事件后，帕洛玛天文台使用特殊的观测设备，观测到来源于该区域的光学信号，科学家认为该光学信号，很有可能来源于黑洞相撞。

虽然黑洞本身不会产生光信号，黑洞的巨大引力也很难让大量的光信号向外界传播，但是黑洞相撞也会引起周围的引力异常，进而让围绕黑洞的各种物质发生碰撞，产生光信号。

帕洛玛天文台发现的光学信号，很有可能是黑洞附近的天体撞击产生。黑洞拥有巨大的引力，在黑洞周围，往往会聚集较多的物质。当两个黑洞合并相撞时，黑洞在形成双星系统的同时，周围的物质也会出现频繁的撞击，进而产生光信号。

可见光将成为引力波的证据之一：

黑洞合并会产生引力波，科学家一直在寻找相关证据。

如果此次可见光确实是黑洞合并产生的光信号，并且科学家也检测到引力波现象，那么就可以作为黑洞合并产生引力波的证据之一。

光信号是人类探索宇宙最直接的方式，可以直接观察宇宙，获得自己需要的信息。

黑洞作为人类物理学的极限天体，拥有很多谜团，而且也非常难以观测。能够利用光学信号观察到黑洞或黑洞的各种事件，可以帮助科学家更快破解黑洞的各种谜团。