首次探測到黑洞吞噬中子星

黑洞可以撕裂一顆中子星，也可以將其整個吞沒（模擬圖）。圖片來源：V. CHAURASIA/T. DIETRICH
（神秘的地球uux.cn報道）據中國科學報（文樂樂）：《科學》報道，科學家發現了兩個黑洞吞噬中子星事件。大質量物體之間的劇烈合並是通過時空漣漪（或者說引力波）探測到的。科學家此前已發現過黑洞—黑洞或中子星—中子星的合並。
“大多數人認為存在黑洞—中子星合並，但這是首次確切看到這一現象。”幫助發現這一事件的美國西北大學引力波天文學家Maya Fishbach說。然而，對於這兩個事件，天文學家沒有看到任何可見光或其他電磁輻射。
5年前，物理學家通過激光幹涉引力波天文台（LIGO）首次探測到引力波。1年後，歐洲處女座引力波探測器（Virgo）加入搜尋行列。很快，它們就聯合探測到了兩顆一起旋轉的中子星。
這些發現激起了許多研究人員對第三種明顯會產生引力波的宇宙事件的興趣，即黑洞—中子星合並。一些天體物理學家認為，這樣的事件更具啟發性，因為無特征的黑洞會撕裂更複雜的中子星。他們希望這樣的碰撞能以前所未有的方式揭示中子星結構。
現在，LIGO和Virgo團隊報道發現了兩個期待已久的事件。其中一個較強信號在2020年1月15日被探測到，數據顯示，這是一個約6倍太陽質量的黑洞吞噬一顆1.5倍太陽質量的中子星所發出的。而此前10天，研究人員發現了一個9倍太陽質量的黑洞與一顆1.9倍太陽質量的中子星合並。兩個團隊日前在《天體物理學雜誌通訊》上報道，這兩個事件都發生在約10億光年外。
遺憾的是，兩次黑洞—中子星合並都沒有產生電磁望遠鏡可以觀測到的爆炸。“這可能是因為它們離我們太遠了，也可能是因為黑洞把中子星整個吞下了。”Fishbach說。
“如果黑洞比中子星大得多或者黑洞正在慢慢旋轉，一個黑洞就可能完全吞噬中子星。”哥倫比亞大學理論天體物理學家Brian Metzger說。他進一步解釋說，隻有當中子星在墜入黑洞之前能在其半徑範圍內（大約12或13公裏）繞黑洞旋轉，這種合並才會撕裂中子星並產生爆炸。
“LIGO已經發現了十幾個黑洞，截至目前的數據表明，大多數黑洞旋轉緩慢，很可能會整個吞噬中子星。”Metzger說，基於觀測結果，人們意識到黑洞—中子星合並產生的爆炸可能很罕見。
盡管如此，Fishbach透露，來自這兩個新事件的數據表明，每立方光年空間中，黑洞—中子星合並的數量超過黑洞—黑洞合並的數量。
相關論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac082e