9月初一份發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上研究宣佈,2019年5月21日探測到的信號GW190521是迄今發現的最強的一個引力波信號。

分析顯示,這是在大約距今70億年前,兩個質量分別為太陽的66倍和85倍的黑洞碰撞產生的引力波,結果生成一個質量為太陽的142倍的巨型黑洞。

研究稱,這是至今探測到的最強的一個引力波。在只有幾分之一秒的時間裏,合併的黑洞釋放出相當於太陽內部原子8倍的能量,全部以引力波的形式釋放。這些能量就像每秒鐘引爆一千多萬億個原子彈,持續138億年。

沒有參與這份研究的同行、加州理工學院的天文學家格雷厄姆(Matthew Graham)告訴《國家地理》(National Geographic)雜誌,這個事件「可能是我們已知的宇宙中最大的爆炸」。

這個事件至少有兩個非常奇特之處。

該事件產生的黑洞是同類中的第一個。科學家把質量為太陽的100倍至10萬倍之間的黑洞歸位「中型黑洞」,可是至今觀測到的黑洞,有的是太陽質量的幾十倍的小黑洞,有的是超級大黑洞,質量是太陽的幾百萬倍甚至幾十億倍,還從未觀測到任何中型黑洞。

引力波GW190521的產物是太陽質量的142倍,是至今發現的第一個中型黑洞。

這種中型黑洞的確存在

觀測團隊成員之一、美國西北大學(Northwestern University)的物理學家貝里(Christopher Berry)說:「現在我們終於可以定論說,這種中型黑洞的確存在。」

對於研究組來說,更讓他們好奇的是合併黑洞之一、質量是太陽85倍的黑洞——因為理論上這種黑洞無法從類似質量的恆星坍塌而成。

沒有參與這份研究的理論天體物理學家、耶魯大學的納塔拉然(Priyamvada Natarajan)說:「如果你發現一個質量是太陽的52倍~133倍之間的黑洞,從理論上說,它們無法從一顆同質量的恆星坍塌而來。」

現有的理論推測,質量介於太陽的60倍~130倍之間的恆星,光在能量的作用下產生大量正負電子對,將發生名為「不穩定對」的爆炸過程,導致物質散逸的超新星爆發形式,而無法變成黑洞。

研究者猜測,也許這個85倍太陽質量的黑洞,已經是兩個黑洞合併的產物,甚至另一個66倍太陽質量的黑洞也是如此。◇