天文学家发现合并中产生的黑洞携带着有关其祖先的信息

导读 天文学家认为,大多数(如果不是全部)星系的中心都存在一个巨大的黑洞,其质量是太阳的数百万甚至数十亿倍。这些超大质量黑洞不能直接通过大...
2024-06-18 11:13:31

天文学家认为,大多数(如果不是全部)星系的中心都存在一个巨大的黑洞,其质量是太阳的数百万甚至数十亿倍。这些超大质量黑洞不能直接通过大质量恒星的坍缩而产生,而质量是太阳数十倍的恒星质量黑洞则不然,因为没有一颗恒星足够大到可以诞生如此巨大的物体。

这意味着一定存在着让黑洞增长到如此巨大质量的过程。虽然黑洞周围气体、尘埃甚至恒星的消耗可以促进这种增长,但更快的累积质量的途径是不断合并越来越大的黑洞。

佛罗里达大学物理系的 Imre Bartos 和 Oscar Barrera 在《天体粒子物理学》上发表的一篇论文详细介绍了在这种合并中产生的一些“子”黑洞如何携带有关碰撞形成它们的“母”黑洞的信息。

“我们发现,由其他黑洞碰撞而产生的黑洞携带着有关其祖先黑洞属性的信息,包括祖先黑洞的自旋和质量,”巴托斯说。“我们研究的主要新重点是重建祖先黑洞的自旋,以先前专注于祖先黑洞质量的研究为基础。”

黑洞的辨识特征非常少,只有质量、角动量或“自旋”和电荷的变化。美国普林斯顿大学理论物理学家约翰·惠勒 (John Wheeler) 对此作出了如下描述:“黑洞没有毛”。巴托斯补充道,即使面对这几个特征和“无毛定理”,我们仍然可以利用黑洞的自旋来揭示其起源的细节。

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