自從2015年科學家探測到第一個引力波信號之後的一年裏,一共才探測到三個。可是一項新研究公布,在短短五個月內,科學家一下子探測到35個引力波信號。

引力波是宇宙空間中像天體合併這樣劇烈的事件在太空中留下的漣漪。2015年科學家才第一次探測到這樣的信號。在2015年~2016年間,一共僅探測到三個。可是這份新研究在2019年11月到2020年3月之間,卻探測到35個引力波信號。這使得至今為止科學家探測到的引力波信號一共達到90個。

科學家認為這些信號大多是黑洞合併事件所發出的。隨著發現信號的增多,科學家看到了黑洞質量的多樣性,也看到了黑洞和中子星合併的罕見事件。科學家認為這些信號中有32個很可能是兩個黑洞合併發出的;至少有兩個是由黑洞和中子星合併發出的。

恆星壽命走到終點後,既可能變成黑洞,吞噬周圍的一切;也有可能變成一顆密度超大的中子星。這些信號是科學家探索恆星生命周期規律的重要線索。

主要研究者之一澳洲國立大學(ANU)天文物理學教授 Susan Scott說,這次的發現就像是一次引力波的「海嘯」,「是科學家在探索宇宙演化秘密征途上的一次重大飛躍」。

「這真的開啟了引力波探測領域的新時代,這些新發現揭示了宇宙內恆星生死過程的諸多秘密。」

在至今探測到的所有合併事件中,科學家發現質量最大的中子星是太陽質量的2.5倍;質量最小的黑洞則是太陽質量的5倍。為甚麼兩者之間存在這樣的質量差是科學家好奇的問題之一。同時,另一個重要問題是:那質量介於這二者之間的天體是甚麼?

這批數據中,有一對系統比較特別,是一個質量是太陽33倍的黑洞和一顆質量只有太陽1.17倍的中子星發生合併。這是目前為止科學家已知的質量最小的一顆中子星。

合作研究員美國LIGO引力波觀測組的 Christopher Berry 說:「我們新收穫的數據顯示,這些合併的黑洞和中子星大小各異,也可以有很多合併的組合方式。我們解決了一些長期存在的謎團,卻也發現了新的謎題。通過這些觀測數據,我們將揭開關於恆星生命周期的更多秘密。」

這份研究11月8日發表在預印網ArXiv。#

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