天文學家首次探測到高度偏心的黑洞合體

科學家們首次認為他們已經探測到了兩個具有偏心軌道的黑洞的合併。根據羅切斯特理工學院計算相對論和引力中心和佛羅里達大學的研究人員在《自然-天文學》上發表的一篇論文,這可以幫助解釋LIGO科學合作組織和處女座合作組織探測到的一些黑洞合併比以前認為的可能要重得多。計算相對論和引力中心的研究結果發表在《自然-天文學》上。

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偏心軌道是一個跡象,表明黑洞可能在銀河系核等黑洞密集的地區偶然相遇時反覆吞噬其他黑洞。科學家們研究了迄今為止觀察到的最大規模的引力波雙星,GW190521,以確定合併后是否有偏心的軌道。

“黑洞的估計質量是我們每個太陽大小的70多倍,使它們遠遠高於目前恆星演化理論所預測的估計最大質量,”數學科學學院的教授和CCRG的成員Carlos
Lousto說。”這使得作為第二代雙體黑洞系統的研究成為一個有趣的案例,並為密集星團中黑洞的形成方案提供了新的可能性。”

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藝術家對即將碰撞的孿生黑洞的印象

一個由RIT研究人員組成的團隊以及來自佛羅里達大學的合作者對數據進行了重新審視,以判斷這些黑洞在合併之前是否有高度偏心的軌道。他們發現合併的最佳解釋是一個高偏心率、預處理的模型。為了實現這一目標,該團隊在當地和國家實驗室的超級計算機上進行了數百次新的全數值模擬,這項工作花了近一年時間才完成。

這代表着天文學界對黑洞如何合併的理解有了重大進展,通過複雜的超級計算機模擬以及LIGO和Virgo快速推進的探測器所提供的大量新數據,科學家正在以驚人的速度對宇宙做出新的發現。

同一個RIT和UFL團隊對這一分析進行了擴展,使用茲威基瞬態設施觀測到的一個可能的電磁對應物來獨立計算宇宙學哈勃常數,GW150521是一個偏心的雙體黑洞合併。他們發現與預期值有很好的一致性,最近在《天體物理學雜誌》上發表了這項工作。

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