质量相当于太阳的142倍 科学家发现“最古老”黑洞

　　法新社巴黎9月2日发表了题为《科学家发现神秘的“中等质量”黑洞》的报道，相关内容摘编如下：

　　科学家9月2日宣布发现了一个黑洞，这是迄今发现的最古老黑洞，根据人们目前对“怪物”黑洞的理解，这个黑洞根本不该存在。“怪物”黑洞的密度非常大，即使光也无法摆脱它们的引力。

　　由约1500名科学家组成的两个联合团队在两项研究中指出，GW190521由另外两个黑洞合并而成，它的质量是太阳的142倍，是迄今发现的第一个“中等质量”黑洞。

　　研究报告的共同作者、欧洲引力波天文台的天体物理学家斯塔夫罗斯·卡察内瓦斯在一场网上新闻发布会上说：“这一事件是走进黑洞形成这个宇宙过程的一扇大门。”

　　卡察内瓦斯说：“这是一个全新的世界。”

　　一颗垂死的恒星发生坍缩时会形成一个所谓的恒星级黑洞，其大小通常是3到10倍太阳质量。

　　在包括银河系在内的大多数星系的中心都发现了超大质量黑洞，其质量介于数百万倍至数十亿倍太阳质量之间。

　　到目前为止，质量是太阳100到1000倍的黑洞从未被发现。

　　研究报告的共同作者、帕多瓦大学天体物理学家、欧洲“处女座”合作研究团队成员米夏埃拉说：“这是处于该质量范围的黑洞的第一项证据。这可能带来黑洞天体物理学的范式转变。”

　　她还说，这一发现支持这样一种观点，即超大质量黑洞可以通过这些中等大小天体的反复合并而形成。

　　科学家们观测到的是超过70亿年前GW190521由两个质量分别为85倍和65倍太阳质量的更小黑洞碰撞形成时产生的引力波。它们碰撞时释放出相当于8倍太阳质量的能量，创造了自大爆炸以来宇宙中最有威力的事件之一。

　　引力波最早是在2015年9月探测到的，主要研究者两年后因此获得了诺贝尔物理学奖。阿尔贝特·爱因斯坦在他的广义相对论中预言了引力波的存在，他的理论认为引力波会以光速在宇宙中传播。

　　GW190521于2019年5月21日由三台干涉仪探测到，干涉仪可以测量引力波经过地球时比原子核小数千倍的变化。

　　据目前所知，一颗恒星的引力坍缩不可能形成在60至120倍太阳质量范围内的黑洞，因为以这样的大小，恒星会被伴随坍缩的超新星爆炸彻底摧毁。

　　不过，导致GW190521形成的两个黑洞都在这一质量范围之内。

　　马佩利说：“这一事件对目前的黑洞形成模式提出了挑战。”

　　这也表明还有很多情况是人们尚不了解的。

　　美国激光干涉仪引力波观测台引力波实验项目的天体物理学家卡兰·贾尼说：“这次探测证实，有一片广大的宇宙是我们仍然无法看到的。”

　　他说：“我们在理论和观测上对难以解释的中等质量黑洞的了解非常有限。”

　　但它能够被发现这一事实本身就引人注目。

　　这两项研究发表在《物理评论快报》周刊和《天体物理学杂志通讯》上。（编译/李莎）

　　资料图片：两个黑洞即将碰撞的艺术想象图。（美国激光干涉仪引力波观测台网站）