大約9億光年處，一個黑洞發(fā)出了在宇宙中回蕩的巨響。2019年8月14日，由此產(chǎn)生的時空結(jié)構(gòu)中的漣漪穿過地球，于是成為了一種前所未見的宇宙碰撞類型的最佳證據(jù)。這是宇宙中發(fā)生的一場不可思議的災(zāi)難的見證，它為科學(xué)家了解宇宙如何運行提供了新的見解。
這次被稱為S190814bv的探測，很可能是由黑洞和中子星合并引發(fā)的，中子星是一顆爆炸的恒星的超高密度殘留物。盡管天文學(xué)家們長期以來一直認為這類雙星系統(tǒng)存在，但他們從未被望遠鏡觀測到，性能強大的天文望遠鏡可以在天空中掃描不同波長的光。
天文學(xué)家預(yù)計，當黑洞和中子星合并時，這樣的系統(tǒng)會產(chǎn)生一種稱為引力波的漣漪。一個多世紀前，愛因斯坦的廣義相對論就預(yù)言了時空波動，該理論認為，兩個極其巨大的物體的碰撞會導(dǎo)致宇宙的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生褶皺。
直到2015年，終于首次探測到引力波，當時LIGO天文臺檢測到兩個黑洞合二為一的信號。從那時起，LIGO天文和歐洲的Virgo天文臺探測到更多的黑洞合并，同樣也發(fā)現(xiàn)更多的兩顆中子星的碰撞。
但迄今為止，還有第三種類型的事件沒有被探測到:黑洞吞噬中子星?，F(xiàn)在天文學(xué)家非常確定他們已經(jīng)找到了確切的答案。LIGO和Virgo都探測到了S190814bv的發(fā)生，如果它實際上是由中子星和黑洞的合并引起，那么這將是產(chǎn)生引力波的第三種不同類型的碰撞。
兩個天文臺還追蹤了S190814bv的起源，這是一塊比整個月球?qū)?1倍的橢圓形天空，它如此廣闊以至于望遠鏡能夠追蹤到不尋常的閃光。世界各地和軌道上的儀器都為此暫停了定期觀測，加入到搜尋這個信號來源的行動中來，實時發(fā)布了它們的早期結(jié)果。
美國宇航局雨燕望遠鏡也參與了這次引力波信號的搜索，它們一直在搜索作為引力波信號的X射線和紫外線的閃光。執(zhí)行該任務(wù)的NASA科學(xué)家亞倫·托胡瓦沃表示: 這個發(fā)現(xiàn)非常令人興奮，激動得他整夜未睡。
如果雨燕和其他望遠鏡確實同樣看到了LIGO和Virgo天文臺檢測到的碰撞后的余輝，那對于天文學(xué)來說將是一個巨大的成就，因為閃光會讓科學(xué)家第一次看到中子星的內(nèi)部，并可能用新的方式測試相對論的極限。
然而并不是說望遠鏡可以看到任何東西。目前的理論預(yù)測，中子星和黑洞的碰撞并不會總是會發(fā)光，這取決于這兩個物體的質(zhì)量比較。黑洞和中子星的質(zhì)量越接近，恒星螺旋進入黑洞所需的時間就越長。這使得這兩顆行星的軌道更加接近，從而使黑洞有更多的機會在引力作用下撕碎中子星。在這些發(fā)光的五彩碎屑落入黑洞之前，它可以發(fā)出望遠鏡能夠捕捉到的光。
但是如果黑洞比中子星大得多，它可以毫不費力地將整個恒星吞沒，而且不會發(fā)出任何光?？茖W(xué)家們?nèi)栽谑崂黻P(guān)于S190814bv的數(shù)據(jù)，以確認這次碰撞的真相。
另一種更奇怪的可能性是S190814bv中較小的天體根本不是中子星。LIGO和Virgo天文臺根據(jù)每次碰撞中物體的估計質(zhì)量對天體合并進行了分類。任何小于太陽質(zhì)量三倍的物體都被認為是中子星。任何超過太陽質(zhì)量五倍的物體都被認為是黑洞。在上周三S190814bv中的探測中，一個物體的質(zhì)量超過了五個太陽質(zhì)量，而另一個物體的質(zhì)量低于三個太陽質(zhì)量。在很大程度上表明這是黑洞和中子星之間的碰撞。
雖然理論上可能存在質(zhì)量較小的黑洞，但對宇宙的x射線測量尚未發(fā)現(xiàn)它們的任何跡象。同樣我們對中子星最好的理論是，如果它們的質(zhì)量遠遠大于兩個太陽質(zhì)量，它們就會坍縮成黑洞。如果3到5個太陽質(zhì)量之間的差距僅僅反映了我們觀測到的誤差，難道S190814bv中較小的物體是一個微型黑洞?
引力波的細微特征可以讓科學(xué)家們弄清楚S190814bv較小天體的身份。據(jù)LIGO天文臺說，這是一個NSBH事件的可能性大于99%。當然，還需要進一步的分析來確定它們的確切尺寸。如果后續(xù)的測量確實發(fā)現(xiàn)了一個余輝，那么這就幾乎可以確認這個較小的物體是一顆中子星。科學(xué)家表示這可能需要數(shù)周的時間確認。
