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引力波有助于确定产生的黑洞的形状

2020-12-01新闻16

一个国际科学家团队首次证明,在碰撞期间形成的变形黑洞产生的引力波类似于多个“ chi”,而不是以前认为的单个衰减信号。这是由于新的黑洞的形状及其旋转所致。该文章发表在《通信物理学》杂志上。

当两个黑洞相撞并合并后,在不到一秒钟的时间内,就会形成一个新的,高度变形的黑洞,释放出大量能量,直至其最终形状。尽管相撞的黑洞不发光,但天文学家可以观察到引力波-时空结构中的涟漪。一个国际科学家团队展示了黑洞的形状是如何在引力波中编码的。

乔治亚大学理工学院的合著者克里斯托弗·埃文斯(Christopher Evans)说:“我们使用超级计算机模拟了黑洞碰撞,然后将新兴黑洞的迅速变化的形状与其发出的引力波进行了比较。” “我们发现这些信号比以前认为的要复杂得多。”

碰撞黑洞产生的引力波是称为“ rp”的简单信号。当两个黑洞相互靠近时,出现的信号的频率和振幅都会增加,这反映了接近速度和黑洞轨道的半径。碰撞后,形成的黑洞像钟声一样发出恒定间距且振幅减小的信号。

但是,新的研究表明,信号高度依赖于观察过程的位置。如果像科学家所做的那样,在赤道上观察到一个黑洞,那么信号将变得更加困难,它会多次增加和减少,因此会观察到多个“ chi”。该信号与新黑洞的形状相关。如果两个碰撞的黑洞的大小不同,则新的黑洞最初将拉长并指向一侧,而另一侧则更平滑。通过最弯曲的区域,黑洞发出更强烈的重力波,并且由于旋转,出现了多个chi声。

#科学#黑洞#引力波

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