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两个黑洞为什么会合并,两个黑洞能够合并吗

来源:整理 时间:2022-06-01 18:02:54 编辑:科技知识 手机版

当两个黑洞合并时,它们会辐射出引力波。2015年,LIGO首次观测到两个黑洞合并释放的引力波。一个黑洞和一个同样质量的反物质黑洞合并会发生什么?1.不旋转不带电黑洞(史瓦西黑洞),2。不旋转的带电黑洞(R-N黑洞),3。旋转不带电黑洞(克尔黑洞),4。双星黑洞,5。一般黑洞(Kerr-Newman黑洞),而这五种黑洞又可以按其奇点进行细分。

两个黑洞能够合并吗?

黑洞在宇宙之中并不罕见,它像恒星和行星一样,也是一种天体,恒星有双恒星和多恒星系统,行星也有多个在一起运行的状况,黑洞也同样如此。近日有美国媒体报道,NASA(美国宇航局)公布了最新观测到的双黑洞“共舞”现象,发生在离太阳系35亿光年远的OJ287星系中,这两个黑洞都属于超级黑洞,其中较大的一个属于OJ287星系的中心黑洞,质量大约为太阳的180亿倍,是已知最大的黑洞之一,相当于银河系中心黑洞人马座A*质量的4200倍左右;较小的黑洞是该中心黑洞的卫星黑洞,质量相当于主黑洞的1/120,但也在太阳质量的1.5亿倍左右,相当于银河系中心黑洞的35倍。

OJ287星系中心黑洞也是一个耀眼的类星体,有着一个明亮且面积巨大的飞盘状吸积盘,比它较小的卫星黑洞每12年围绕主黑洞运行一周,但是在运行一周的过程中它会两次穿越式撞击到主黑洞的吸积盘上,每次撞击都会激发出吸积盘上的明亮耀斑,使得吸积盘的光度在48小时内提升4倍,宛如两颗黑洞在打架一般,每一次交锋都惊天动地,较小的卫星黑洞也是因此被科学家们发现的,

该卫星黑洞围绕OJ287中心黑洞(主黑洞)运行的轨迹是一个类似于彗星围绕太阳运行的椭圆形,而且运行轨道的位置也在不断的变化中,长时间来看的话,它正围绕着主黑洞跳着一支“玫瑰花结”舞蹈。由于卫星黑洞经常撞击到主黑洞的吸积盘上,每运行一周就会撞击两次,这也导致卫星黑洞的运行速度在变慢,那么这样一来它就会与主黑洞的距离越来越近,因此天文学家认为,这个卫星黑洞最终将会与主黑洞撞击到一起,成为一个黑洞,

两个黑洞合并到底需要多久?

很好的问题,这里涉及到黑洞附近的时间与远方观察者的时间的差异——这是引力对时间弯曲的效应,你提的问题是完全正确的,具体的计算非常复杂,因为涉及到两个黑洞,我们在解析计算上是无能为力,我只能给你一些估算。你提到:“引力波探测的时间极短,1秒左右,但是考虑到相对论效应,对远处观察者而言,这个极短的时间应该是被几乎无限拉长后的时间,那么黑洞本身合并时间有多短?会比普朗克时间还短?”没错,在地球上确实只看到1秒左右的引力波(最近那次中子星引力波时间长一些,大概100秒),无论怎么样,这个1秒是地球上的时间——那么,在碰撞的黑洞那地方,对应的是多少秒呢?一般考虑这些问题的时候,我们把坐标系的原点是建立在黑洞那里的,地球相当于处于坐标系的无限远处,

我们只能大致估算一下,用史瓦西度量计算。广义相对论认为,一个球对称星体(例如太阳,或者你说的远方的两个黑洞碰撞)造成的弯曲时空中,时钟变慢由下式决定:式中M为星体质量,G为万有引力常数,C为真空中的光速,t是地球上的时间,tau是黑洞附近的时间。所以你怎么看时间差,在上面的公式中,你保持tau的变化量固定,然后在r很小的时候,就是黑洞发出引力波信号的一个时间间隔,

如果两个星系碰撞,那这两个星系的中央黑洞会合并吗?

星系碰撞是宇宙中最壮观的天文事件。可能很多朋友听说过仙女座星系会在未来30到50亿年内与银河系发生碰撞。你可以想象那次碰撞事件有多壮观,但事实上它一直都在发生。甚至在我们的银河系中,也有几个小星系在和银河系碰撞,逐渐融合成银河系。通常每个星系的中央都有一个质量巨大的黑洞,比如我们星系中央的人马座a*,其质量约为太阳的431万倍,而仙女座的中央黑洞相当于太阳的1亿倍左右,是每个星系中最大的天体。那么当这两个星系发生碰撞融合时,两个中心黑洞会不会也发生碰撞融合在一起呢?事实上,我们必须知道这两个星系的体积和质量。银河系的圆盘直径可以达到15万光年,而仙女座的直径是银河系的两倍,超过20万光年。但是这两个黑洞的体积要小得多。没有黑洞的直径能达到一光年。比如银河系中心的黑洞直径约为4000万公里,而仙女座的黑洞直径约为1亿公里。这个长度只有96000光年,所以这两个黑洞和这两个星系比起来太小了。当这两个星系发生碰撞时,两个黑洞有很大的几率不会相互撞击。

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