科學(xué)家可能首次探測(cè)了到黑洞吞噬中子星。目前，科學(xué)家們?nèi)栽诜治鰯?shù)據(jù)，以測(cè)定黑洞和中子星的大小。

這個(gè)“災(zāi)難性事件”在2019年8月14日被美國(guó)的“激光干涉引力波天文臺(tái)”(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，縮寫為L(zhǎng)IGO)和意大利的Virgo引力波探測(cè)器發(fā)現(xiàn)。這個(gè)現(xiàn)象距離地球大約9億光年。

“離我們大約9億光年，這個(gè)黑洞吃了一顆非常密集的恒星——中子星，就像‘吃豆人’(Pac-Man)一樣。被吃掉的中子星很可能瞬間被消滅了?！卑拇罄麃唶?guó)立大學(xué)(Australian National University)的蘇珊·斯科特(Susan Scott)教授說(shuō)。

初步數(shù)據(jù)分析表明黑洞吞噬一顆中子星的情況“非?？赡堋?。“科學(xué)家從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)小于5個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞或大于我們太陽(yáng)質(zhì)量的2.5倍的中子星?！?斯科特說(shuō)，“根據(jù)這一經(jīng)驗(yàn)，我們非常有信心我們剛剛發(fā)現(xiàn)了黑洞吞噬中子星?！?/p>

“這讓人感到非常興奮”，美國(guó)西北大學(xué)(North Western University)的克里斯托弗·貝里(Christopher Berry)教授說(shuō)， “它很可能被證實(shí)是黑洞吞噬中子星，所以值得我們投入更多的時(shí)間和精力(探究)?！?/p>

?這次發(fā)現(xiàn)的事件編號(hào)為S190814bv。LIGO和Virgo通過(guò)追蹤這個(gè)事件的位置，將其鎖定在天空中一個(gè)橢圓形的區(qū)域內(nèi)，大約比滿月寬約11倍。這使得其它望遠(yuǎn)鏡可以通過(guò)尋找區(qū)域內(nèi)不尋常的閃光來(lái)進(jìn)一步定位這個(gè)事件。

“這非常令人興奮”，美國(guó)宇航局(NASA)斯威夫特望遠(yuǎn)鏡(Swift Telescope)的研究員艾倫?托胡瓦沃胡(Aaron Tohuvavohu)說(shuō)。該望遠(yuǎn)鏡一直在尋找與引力波信號(hào)相匹配的閃爍的X射線和紫外線。“我整夜都沒(méi)有睡覺(jué)尋找信號(hào)，我很樂(lè)意這樣做?！彼硎?。

如果望遠(yuǎn)鏡確實(shí)看到了LIGO和Virgo發(fā)現(xiàn)的引力波事件的余輝，那對(duì)于天文學(xué)來(lái)說(shuō)將是一個(gè)巨大的突破。這是因?yàn)橛鄷熆赡茏尶茖W(xué)家第一次看到中子星的內(nèi)部，并可能在新的極端情況下測(cè)試相對(duì)論。

西北大學(xué)的維姬·卡洛格拉(Vicky Kalogera)教授說(shuō)：“這對(duì)理論物理學(xué)家來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直太棒了?！?/p>

然而，也有可能望遠(yuǎn)鏡不會(huì)看到任何東西。目前的理論預(yù)測(cè)，中子星和黑洞的碰撞不會(huì)總是發(fā)光，這取決于兩個(gè)物體的質(zhì)量比較。

黑洞和中子星的質(zhì)量越接近，中子星掉入黑洞所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。這使得黑洞有更多機(jī)會(huì)利用自身的強(qiáng)大引力碾碎中子星。而在中子星碎片落入黑洞之前，它可能發(fā)出望遠(yuǎn)鏡可以探測(cè)的光。

但是，如果黑洞比中子星大得多，那么它可能直接吞噬整個(gè)恒星，不會(huì)產(chǎn)生碎片也沒(méi)有發(fā)光?？茖W(xué)家們?nèi)栽诜治鯯190814bv的數(shù)據(jù)，以確定黑洞的質(zhì)量。

還有一種可能，S190814bv中較小的星體根本不是中子星。

目前，LIGO和Virgo通過(guò)碰撞中估計(jì)的物體質(zhì)量對(duì)它們進(jìn)行分類。任何低于太陽(yáng)質(zhì)量三倍(且高于白矮星)的星體都被認(rèn)為是中子星。任何超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量五倍的東西都被認(rèn)為是黑洞。

?雖然理論上可能存在質(zhì)量較小的黑洞，但目前X射線觀測(cè)中尚未發(fā)現(xiàn)任何跡象。 同時(shí)，目前中子星理論認(rèn)為，如果中子星質(zhì)量大于兩個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，它們一般就會(huì)坍縮成黑洞。 也就是說(shuō)，S190814bv中的較小星體也有可能是一個(gè)小型黑洞。

“這個(gè)事件可能揭示兩個(gè)謎團(tuán)”，貝里說(shuō)，“最大的中子星有多大，以及最小的黑洞有多小?”

引力波信號(hào)的細(xì)節(jié)可能讓科學(xué)家們確定S190814bv較小星體的身份。同時(shí)， 如果望遠(yuǎn)鏡跟進(jìn)觀測(cè)確實(shí)發(fā)現(xiàn)余輝，它也可以確認(rèn)較小的星體是中子星。

無(wú)論最終結(jié)果如何，這類現(xiàn)象都是首次發(fā)現(xiàn)的重大突破。