10亿光年外黑洞中子星相撞发出引力波信号,爱因斯坦又对了?

但根据《天体物理学杂志快报》的消息,天文学界在不久前针对引力波又有了一个新发现,那就是他们终于接收到了黑洞吞噬中子星时发出的引力波信号,这也是第一次“目睹”两颗不同天体的碰撞过程。

爱因斯坦一生虽然在物理学上建树频频,但只获得过一次诺贝尔物理学奖,而且得奖的还是他所有理论中“最平凡的“的光电效应。

他更出名的相对论因为太过颠覆难以完全验证,而无缘诺奖,但从相对论的分量以及它后来的意义来看,它没得诺奖属于诺奖的遗憾,而不是相对论的遗憾。

因为直到一个多世纪后的今天,人类都还没把相对论的理论预测完全验证,从引力扭曲时空,到爱因斯坦透镜,从时间膨胀到引力波,再到黑洞虫洞白洞,相对论仍是现代物理学家的宝库,而它的宏观属性还决定了它同样也是天文学家的宝库。

而引力波作为近年来才被验证的“相对论预言”,一直以来都是天文学界重点关注的对象,因为虽然理论上任何有质量的物体都能扭曲时空,进而发散出引力波信号,但人类用于检测引力波的装置灵敏度太低,接收不到寻常天体发出的引力波信号。

只有宇宙中的超大质量天体相撞时,才能产生足以被引力波探测器收到的信号,比如黑洞和黑洞相撞,中子星和中子星相撞。

但根据《天体物理学杂志快报》的消息,天文学界在不久前针对引力波又有了一个新发现,那就是他们终于接收到了黑洞吞噬中子星时发出的引力波信号,这也是第一次“目睹”两颗不同天体的碰撞过程。

在广义相对论中,黑洞是大质量恒星晚年坍塌的产物,而中子星也属于恒星坍塌的产物,两者之间唯一的不同就是黑洞质量比中子星大,因此引力也碾压中子星,强大到连光都飞不出黑洞的引力深井。

因此黑洞和中子星的碰撞,理论上应该是宇宙中最狂暴的天文现象,但天文学家很快发现,黑洞吞噬中子星的过程,和此前吞噬恒星的过程完全不一样,因为整个过程完全没有发出电磁波信号。

确切来说,黑洞在面对宇宙中质量密度第二大的中子星时,直接囫囵个把中子星吞噬了,根本不像吞噬恒星一样,先撕碎再吃。

天文学家分析,这种状况的产生可能是因为中子星太小又太硬了,只有几十公里直径的它和某些大质量黑洞对比,就像拿篮球和地球对比一样,所以黑洞才会直接吞噬掉整个中子星,而不留任何痕迹。

目前接收到的两次“黑洞-中子星”相撞引力波信号,信号源分别距离地球9亿光年和10亿光年,也就是说它们的碰撞发生在9亿年前和10亿年前,当时地球上还没有人类。

从信息传递的角度来看,如此遥远的距离也只有引力波和中微子才能把信号传递过来,人类文明目前用的电磁波根本不适合远距离宇宙通讯。

所以在未来等人类文明扩张到光年范围后,引力波和中微子通讯就会取代电磁波,成为新的信息交流介质。唯一需要做的就是尽量提高引力波监测设备的灵敏度,确保能收到小质量人造物体发出的引力波信号,不然将来每次发消息,都得靠黑洞或者中子星相撞来完成。

作为划时代的物理学家,爱因斯坦晚年虽然没能完成他梦想中的“大统一理论”,但他留下的一整个相对论和半个量子力学,也足够人类文明铭记他到永远了,不过人类现在其实连相对论威力的十分之一都没发挥出来,唯一投入实际应用的核武器和核电站,还是和放射性原理共同作用下的成果。

相对论中的能质转换,面向未来的时空旅行,以及虫洞技术,都还属于远超目前技术水平的理论内容,人类距离实现它们还有很长的路要走。

来源:宇宙观察记录

为您推荐

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *