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1 # 魔小頓
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2 # 米瑪塔爾的幻想雜談
兩個黑洞近距離形成的條件一般都是在一個恆星星系中先要產生兩顆恆星,和太陽系不同,這種恆星的質量要比太陽大出很多倍,它們釋放出來的能量最少是太陽的千倍以上。這兩顆恆星形成之後先回彼此相互環繞執行數百萬年之久,之後由於引力的原因,其中一顆恆星將會以超新星爆炸的形式最先形成黑洞,然後人們會發現另外一顆巨大的恆星繞著這顆先形成的黑洞高速運轉,接著第二顆恆星發生爆炸,這時,一個星系內近距離的兩顆黑洞就誕生了,然後它們會圍繞著彼此相互旋轉。
被人們探測到的黑洞合併現象當黑洞相互纏繞高速旋轉時,它們會發射出引力波,這會導致它們相互的軌道衰變,這是黑洞內部的一種能量扭曲,黑洞把它們的動量轉換成了引力波。軌道改變以後會導致它們的角動量減少,這時候它們會向內發生旋轉,直到它們真正零距離接觸。在已知的宇宙當中,最黑暗和寂靜的事情就是兩顆黑洞相遇,沒有輻射,沒有光芒,沒有粒子,沒有聲音,什麼都沒有,如果把兩顆黑洞混在一起,那麼只會得到一顆更大的黑洞。
兩顆黑洞相遇後產生的引力波在這場巨大的碰撞之中就像拂過海平面的波瀾一樣,形成的引力震動在超過數十億乃至百億光年的範圍之內都可以被探測到。
專門接收黑洞合併所產生引力波的ligo地面工作站,為了避免地面所產生的誤差,站點的主要的探測天線裝置在地球軌道之上。常規恆星形成的黑洞並不是唯一可以發生的碰撞的黑洞,超大質量的黑洞也會發生碰撞。據我們所知,宇宙中幾乎每個星系的中心都有一個超大質量的黑洞,這種超大質量的黑洞就產生的巨大引力像是巨大樹木的根莖一樣讓它們所在行星的每個恆星得以保持長時間的穩定運轉,銀河系中央的那顆超大黑洞其質量是太陽的410多萬倍,仙女座中心的那顆質量估算是太陽質量的1.1到2.3億倍。
在幾十億年以後,銀河系和仙女座將會發生碰撞並開始合併,由於引力的改變兩個星系的各個恆行星軌道開始交錯重置,除非銀河系中央的這顆黑洞軌道改變被彈射處合併空間之外,否則這兩顆超大黑洞終將會彼此交纏環繞。就像恆星形成的黑洞一樣,超大質量黑洞也會以引力波的形式輻射出角動量,並且螺旋的高速旋轉越來越近。在遙遠的將來,這兩顆黑洞將合併成一個更大質量的黑洞。
科學家模擬38億年之後地球上觀看銀河系和仙女座相遇時的情景愛因斯坦預言了黑洞碰撞時將會產生的引力波,隨著時間的推移人們將會研發出更厲害的儀器用以探測黑洞碰撞這種極端事件。
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科學家估計,大部分的星系中央都有一個黑洞,包括我們的銀河系也不例外,而有的候當兩個星系靠得太近的時候,就會碰撞結合在一起,那麼,當兩個黑洞碰撞在一起的時候,會發生什麼呢?
這兩個黑洞距離地球大約有350億光年以外那麼遠,而在接下來的10萬年將會開始碰撞。科學家說,比較小的黑洞將會被大較大的黑洞所吸收,而這個過程會不斷碰撞、遠離,再接近,就像兩個正在旋轉的陀螺逐漸靠近一樣。
但這還不是最驚奇的部分,科學家指出,當兩個黑洞開始碰撞時,會釋放出一億多個超新星爆炸,進而為附近的星系帶來超級劇烈的重力波,而這們的漣漪會穿越速個宇宙,就像你拿一塊石頭,扔在了湖中央一樣。不過不要擔心,因為它們離我們的距離非常遠,而這們的事情發生後要影響到地球也是非常久遠的事了,而到時候我們不知道還在不在。
總之,當兩個黑洞碰在一起時,就會產生重力波,不斷旋轉,一直到彼此再也不分開為止。