发布单位： 台北市立天文科学教育馆
科学家们首次证实了黑洞和中子星的碰撞 ，这是两个极端天体相遇的决定性时刻 ，其威力无比强大 ，它们在宇宙中激起的涟漪在 10 亿年后仍可被察觉 。更令人惊讶的是 ，根据数千名科学家的国际合作结果 ，这项天文发现已经不止一次 ，而是两次 。
中子星与黑洞合并是宇宙中最极端的现象之一 ，这些现象的观察为了解天文物理开辟了新的途径 ，GW200105 和 GW200115 这两个事件几乎同时被发现 ，说明了重力波科学领域的发展迅速 。在第一次确认发现重力波的短短五年时间里 ，研究人员现在已经从几十个事件中检测到这些重力波——总共约有 50 个单独的黑洞与其他黑洞碰撞的实例 ，或者中子星与其他中子星碰撞的实例 。
▲由艺术家绘制中子星与黑洞碰撞的示意图 ，较大的一颗为中子星 。
但在此之前 ，中子星与黑洞合并的碰撞从未被证实 ，尽管科学家们之前已经接收到可能暗示中子星与黑洞碰撞的讯号 。然而 ，2020 年 1 月 ，LIGO-Virgo 重力波探测器从两个紧凑的双星对观测到了重力波讯号 ，而其讯号的特征与中子星-黑洞一致 。第一个事件 GW200105 是在 2020 年 1 月 5 日探测到的 ，大约是太阳质量 8.9 倍的黑洞 ，与一个太阳质量 1.9 倍的中子星对撞 ，这次碰撞发生在大约 9 亿年前 ，而 GW200115 是在 2020 年 1 月 15 日探测到的 ，发生在大约 10 亿年前 ，是一个 6 倍太阳质量的黑洞和一个 1.5 倍太阳质量的中子星合并的结果 。
这种特殊的双星系统已经被预测存在了几十年 ，但从未被实际观测到 ，现在由于它们的碰撞中探测到重力波 ，我们知道了这两对黑洞确实存在 。关于中子星和黑洞 ，我们仍然有很多未解之谜 ，包含了它们可以变得多大或多小 ，它们旋转的速度有多快 ，它们如何成对合并 。有了未来的重力波数据 ，我们将能回答这些问题 ，并最终了解我们宇宙中最极端的天体是如何形成的 ，该研究发表在 《天文物理学期刊快报》 上 。 （编译/台北天文馆技佐许晋翊）
资料来源： Science Alert