@【天体与物理学史上的今天】-
公元1962年6月18日的今天,美国射电天文学家贾可尼发现宇宙射线源。在2002年诺贝尔物理学奖的一半授予贾可尼,奖励他对天体物理学的开创性贡献。~1962年6月18日,美国射电天文学家贾可尼(Riccardo Giacconi ,1931、10、6— )和他的科研小组用火箭携带X射线探测器研究月球的萤火现象时,与一个强X射线源不期而遇,并为其取名“天蝎X-1”。直到1966年美国科学家桑德奇等人才认证出这一射线源的光学对应体是密近双星天蝎V861.当年,他们又发现了第二个宇宙X射线源金牛X-1,随后也认证出它的光学对应体是超新星遗迹蟹状星云。
宇宙X射线源的发现是20世纪60年代射电天文学的重要成就之一,也是射电天文学在当时迅速发展的重要体现。长期以来,人类主要是依靠接收天体的光学辐射来认识广阔无垠的宇宙的。但光学波段只占整个电磁辐射的一小部分,从这窄小的窗口窥视无边宇宙必然会受到很大的局从20世纪30年代以来,对于无线电通讯技术的迅速发展,人们探测到了来自宇宙太空的无线电波,从而在光学波段以外,又开启了一个认识宇宙的新窗口,导致了射电天文学的崛起。
从20世纪50年代起,随着射电天文探测技术的提高,射电天文学得以迅速发展,可探测从毫米到米波的宇宙电磁辐射。人们透过过一新开启的射电容器,可以看到宇宙面貌的另一侧面,研究星际氢和分子云等温度低于100K的冷天体,以及像超新星遗迹和射电星系之类干扰天体的非热辐射。它对于揭示宇宙间大规模剧烈活动起了重大作用。贾可尼等人发现的X射线就是通过射电观测取得的重要成果。此外,20世纪60年代射电天文学的四大发现是射电天文学迅速发展的重要标志。
公元2020年6月18日的今天,发布在《天文学杂志》的科学报告指出,科学家经过计算得出一个结论,在我们银河系内,可能存在60亿颗类似我们地球的行星。不列颠哥伦比亚大学(UBC)的米歇尔·国本表示,能够被视为像我们地球的类地行星,首先必须是岩石行星,尺寸也要和我们地球相当,除此之外,还要环绕一颗类似我们太阳的恒星运转,必须处于恒星系的宜居地带。可以让水以液态形式存在,这样的星球,具备孕育生命的潜力。当然,这里指的是孕育生命的潜力,并不是说所有位于恒星系宜居地带的类地行星就一定会出现生命,如火星也处于太阳系宜居地带,但是至今还没找到火星生命。
如果在我们银河系内真的存在60亿颗类地行星,意味着整个宇宙内类地行星的数量更多,即使孕育生命的可能性非常低,但是在这么多类地行星上,不排除有一些宜居行星出现了类似地球的生命起源。从宇宙的年龄角度来看,宇宙有长达130多亿年历史,银河系也有近百亿年历史,我们地球的年龄大约为40多亿,意味着我们银河系诞生了几十亿年以后,我们地球才出现。
这里有一个问题,在我们地球出现之前,宇宙中可能已经存在很多类似地球这样的生命星球,如果这些可能存在的生命星球上的某些生命也朝着智慧生命发展,意味着他们的发展时间比我们人类更长。我们人类在短短数百万年时间里完成从原始社会到文明社会的发展,对于那些比我们人类发展早1亿年甚至更久的外星生命来说,他们的发展水平是否可能会已经达到非常高的水平?
这个问题,其实很难说。恐龙在地球上生存了1亿多年,也没发展出文明社会。即使是我们人类,不同地区发展水平也不同,如发达国家的科技等方面的发展水平普遍比发展中国家要高。当然,如果朝着理想状态去思考这个问题,假设这些可能存在的外星生命也像我们人类正常速度发展,比我们人类发展早1亿年的外星文明,可以视为1亿年以后的我们人类自己。也就是说,1亿年以后的我们,科技到底有多先进?
我们人类在短短几十年内可以从地球迈向宇宙深处,再经过上亿年的发展,到底有多先进,难以想象。如果按照卡尔达舍夫等级来分析,我们人类当前的科技水平暂时还没达到Ⅰ型文明,我们目前还没真正具备主宰地球的能力。如果经过上亿年的发展,未来我们人类可能会达到Ⅱ型文明、Ⅲ型文明,甚至更高级的文明,可以将太阳系完全纳入操控之下,甚至可以利用整个银河系内所有恒星的能量。这样的文明,已经远远超出我们的现象,难以想象到底有多先进。
当然,这是基于比较理想状态下的发展情况,并不是说这些可能存在的外星文明一定比我们人类高级,也有可能存在一些比我们人类低级的外星文明。如果我们人类发现了一些比我们人类低级的外星文明,我们会怎么做呢?可能有一些朋友表示,我们可能会为了资源入侵他们,但是实际上不一定会这样做,因为实力可能不允许。发表在《天体物理学》期刊的科学报告指出,英国诺丁汉大学研究人员推算出,在我们银河系内可能存在36个外星文明,我们之所以没法发现他们,可能是因为彼此的距离非常远,每个外星文明之间的平均距离可能达到17000光年。这样的距离,即使我们真的发现了低级的外星文明,我们人类能做的,可能只是发个信号、打个招呼,除此之外,我们可能什么也做不了。大家觉得呢?
公元1962年6月18日的今天,美国射电天文学家贾可尼发现宇宙射线源。在2002年诺贝尔物理学奖的一半授予贾可尼,奖励他对天体物理学的开创性贡献。~1962年6月18日,美国射电天文学家贾可尼(Riccardo Giacconi ,1931、10、6— )和他的科研小组用火箭携带X射线探测器研究月球的萤火现象时,与一个强X射线源不期而遇,并为其取名“天蝎X-1”。直到1966年美国科学家桑德奇等人才认证出这一射线源的光学对应体是密近双星天蝎V861.当年,他们又发现了第二个宇宙X射线源金牛X-1,随后也认证出它的光学对应体是超新星遗迹蟹状星云。
宇宙X射线源的发现是20世纪60年代射电天文学的重要成就之一,也是射电天文学在当时迅速发展的重要体现。长期以来,人类主要是依靠接收天体的光学辐射来认识广阔无垠的宇宙的。但光学波段只占整个电磁辐射的一小部分,从这窄小的窗口窥视无边宇宙必然会受到很大的局从20世纪30年代以来,对于无线电通讯技术的迅速发展,人们探测到了来自宇宙太空的无线电波,从而在光学波段以外,又开启了一个认识宇宙的新窗口,导致了射电天文学的崛起。
从20世纪50年代起,随着射电天文探测技术的提高,射电天文学得以迅速发展,可探测从毫米到米波的宇宙电磁辐射。人们透过过一新开启的射电容器,可以看到宇宙面貌的另一侧面,研究星际氢和分子云等温度低于100K的冷天体,以及像超新星遗迹和射电星系之类干扰天体的非热辐射。它对于揭示宇宙间大规模剧烈活动起了重大作用。贾可尼等人发现的X射线就是通过射电观测取得的重要成果。此外,20世纪60年代射电天文学的四大发现是射电天文学迅速发展的重要标志。
公元2020年6月18日的今天,发布在《天文学杂志》的科学报告指出,科学家经过计算得出一个结论,在我们银河系内,可能存在60亿颗类似我们地球的行星。不列颠哥伦比亚大学(UBC)的米歇尔·国本表示,能够被视为像我们地球的类地行星,首先必须是岩石行星,尺寸也要和我们地球相当,除此之外,还要环绕一颗类似我们太阳的恒星运转,必须处于恒星系的宜居地带。可以让水以液态形式存在,这样的星球,具备孕育生命的潜力。当然,这里指的是孕育生命的潜力,并不是说所有位于恒星系宜居地带的类地行星就一定会出现生命,如火星也处于太阳系宜居地带,但是至今还没找到火星生命。
如果在我们银河系内真的存在60亿颗类地行星,意味着整个宇宙内类地行星的数量更多,即使孕育生命的可能性非常低,但是在这么多类地行星上,不排除有一些宜居行星出现了类似地球的生命起源。从宇宙的年龄角度来看,宇宙有长达130多亿年历史,银河系也有近百亿年历史,我们地球的年龄大约为40多亿,意味着我们银河系诞生了几十亿年以后,我们地球才出现。
这里有一个问题,在我们地球出现之前,宇宙中可能已经存在很多类似地球这样的生命星球,如果这些可能存在的生命星球上的某些生命也朝着智慧生命发展,意味着他们的发展时间比我们人类更长。我们人类在短短数百万年时间里完成从原始社会到文明社会的发展,对于那些比我们人类发展早1亿年甚至更久的外星生命来说,他们的发展水平是否可能会已经达到非常高的水平?
这个问题,其实很难说。恐龙在地球上生存了1亿多年,也没发展出文明社会。即使是我们人类,不同地区发展水平也不同,如发达国家的科技等方面的发展水平普遍比发展中国家要高。当然,如果朝着理想状态去思考这个问题,假设这些可能存在的外星生命也像我们人类正常速度发展,比我们人类发展早1亿年的外星文明,可以视为1亿年以后的我们人类自己。也就是说,1亿年以后的我们,科技到底有多先进?
我们人类在短短几十年内可以从地球迈向宇宙深处,再经过上亿年的发展,到底有多先进,难以想象。如果按照卡尔达舍夫等级来分析,我们人类当前的科技水平暂时还没达到Ⅰ型文明,我们目前还没真正具备主宰地球的能力。如果经过上亿年的发展,未来我们人类可能会达到Ⅱ型文明、Ⅲ型文明,甚至更高级的文明,可以将太阳系完全纳入操控之下,甚至可以利用整个银河系内所有恒星的能量。这样的文明,已经远远超出我们的现象,难以想象到底有多先进。
当然,这是基于比较理想状态下的发展情况,并不是说这些可能存在的外星文明一定比我们人类高级,也有可能存在一些比我们人类低级的外星文明。如果我们人类发现了一些比我们人类低级的外星文明,我们会怎么做呢?可能有一些朋友表示,我们可能会为了资源入侵他们,但是实际上不一定会这样做,因为实力可能不允许。发表在《天体物理学》期刊的科学报告指出,英国诺丁汉大学研究人员推算出,在我们银河系内可能存在36个外星文明,我们之所以没法发现他们,可能是因为彼此的距离非常远,每个外星文明之间的平均距离可能达到17000光年。这样的距离,即使我们真的发现了低级的外星文明,我们人类能做的,可能只是发个信号、打个招呼,除此之外,我们可能什么也做不了。大家觉得呢?
超大质量双黑洞并合 3年后人类或将有幸“目睹”
超大质量双黑洞在演化最后阶段的并合,究竟会是一种怎样的结果,目前还存在争议。有的理论认为,两个黑洞会像两个人面对面贴近跳舞一样,虽然距离很近,但始终无法合二为一;有的理论则认为,当两个黑洞越靠越近,随着引力波辐射散失掉大量能量,最终会无限贴近直至并合。
安涛 中国科学院上海天文台研究员
当两个超大质量黑洞逐渐靠近,并最终并合后,会发生什么?这个此前无人能够确切回答的问题,或许将在未来3年内得到答案。
不久前,中国科学技术大学蒋凝博士领衔的国际研究团队发现了一个疑似将在未来3年内完成并合的超大质量双黑洞系统。如果这一发现得到证实,它将极有可能成为人类完整观测到的第一例超大质量双黑洞并合事件,为检验黑洞演化和引力波理论提供最佳研究对象。
近日,在这一发现的基础上,一个由中国科学院上海天文台研究员安涛牵头的研究团队利用甚长基线干涉测量技术对这个超大质量双黑洞系统进行了首次高分辨率成像观测,研究了其并合前的射电结构和辐射状态,对今后对比研究双黑洞并合前后的辐射和动力学特征提供了重要参考。
“看不见”的超大质量双黑洞并合
当一颗质量是太阳几倍甚至几十倍的恒星走到生命尽头时,往往会以黑洞的形式终结一生。而双黑洞,顾名思义,便是由两个因引力作用相互吸引、绕转的黑洞组成的系统。随着时间的推移,这两个黑洞会像陀螺一样,不断旋转着向彼此靠近,最终发生双黑洞并合事件,并释放出引力波。
按照质量划分,黑洞可以大致分为3类,即恒星级质量黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。就算是最小的恒星级质量黑洞,其质量也是太阳的数倍乃至数十倍。而超大质量黑洞,其质量则会在太阳的百万倍到百亿倍之间。根据现有的观测数据,科学家认为,大质量星系中心普遍存在着超大质量黑洞。比如不久前刚刚公布首张照片的银河系中心的超大质量黑洞Sgr A*,其质量便达到了太阳的400万倍。安涛表示:“银河系在茫茫宇宙中并不算大,有的星系质量比银河系大几千倍甚至上万倍,因此这些星系中心的黑洞质量也会更大。”
超大质量黑洞是否也会发生双黑洞并合?答案是肯定的。在等级成团星系宇宙学演化框架下,两个星系之间的并合必然会产生超大质量双黑洞。安涛向科技日报记者介绍,超大质量双黑洞在演化最后阶段的并合,究竟会是一种怎样的结果,目前还存在争议。有的理论认为,两个黑洞会像两个人面对面贴近跳舞一样,虽然距离很近,但始终无法合二为一,此时二者之间的最小间距将达到约1秒差距(1秒差距约等于3.26光年);还有的理论则认为,当两个黑洞越靠越近,随着引力波辐射散失掉大量能量,最终会无限贴近直至并合,此时二者之间的间距约为毫秒差距,即0.001倍光年。但无论如何,双黑洞并合时二者间“亲密无间”的距离,都让直接观测超大质量双黑洞并合成为难题。“当两个黑洞之间距离过近时,就远远超出了望远镜的分辨率极限,无法直接观测成像,甚至分不清楚是一个黑洞还是两个黑洞。”安涛向记者解释道。
另辟蹊径克服直接成像困难
虽然没有办法用望远镜对超大质量双黑洞并合直接进行成像观测,但这不代表科学家没有其他手段探查其奥秘。
通常人们看到的黑洞图像,黑洞周围往往存在着一圈发光物质,那是被黑洞吸引而来的气体、碎片等,天文学中称之为吸积盘。在稳定状态下的黑洞,其吸积盘通常也呈现出相对稳定的状态。但是一旦当两个超大质量黑洞逐渐开始旋转、靠近,并形成双黑洞系统时,其相互绕转会造成吸积盘及其周围气体云团的亮度发生变化。而这一变化便可被光学和X射线望远镜敏锐地察觉到。在此基础上,结合近年来飞速发展的时域天文学,天文学家便能够以时间为序列,对亮度变化的时间特征进行分析,得到所谓的光变曲线,从而对双黑洞的某些物理性质进行深入研究。
一个引力束缚的双黑洞系统,由于轨道绕转,其光变曲线会呈现周期性特征。这样的超大质量双黑洞候选体,天文学家已经发现了很多,但它们没有一个表现出临近并合的特征。但天文学家并没有因此放弃,在不久前,蒋凝领衔的国际研究团队在近邻宇宙中发现了一个奇特的活动星系核,它的光变曲线呈现出周期衰减的震荡,在过去3年里,这一周期从一年逐渐减小到3个月。不仅如此,其光变的振幅也在逐渐减小,再结合其他观测特征和模型拟合预测的结果,该团队认为,这极有可能是一个将在3年内完成并合的超大质量双黑洞系统。人类终于有可能第一次“目睹”到超大质量双黑洞并合过程。
为了证实这个史无前例的猜想,蒋凝领衔的研究团队以及国际上的多个团队正在开展后续的多波段观测,其中射电波段跟踪观测是重要的一部分。由于该候选体的射电辐射极其微弱,只有借助拥有极高分辨率和灵敏度的射电望远镜阵列才能对其进行进一步观测。
于是,在获知这一发现后,安涛及其团队立即使用甚长基线干涉测量技术对该候选体进行了观测研究。简单来讲,甚长基线干涉测量技术是将几台独立的射电望远镜,通过组合形成一个大型射电望远镜阵列。而这台组合而成的“巨大望远镜”,其分辨率会随着望远镜之间距离增大而逐渐提高,即望远镜之间相距越远,分辨率越高。据安涛介绍,一般而言,望远镜之间的距离过远,会导致彼此间的信号传输不稳定,给后期的信号合成造成困难。但甚长基线干涉测量技术能够将每个望远镜观测到的数据进行独立记录,并汇总到一个数据中心进行分析,后期再利用特殊手段将各个望远镜的数据对齐合成,使得望远镜即使分布于全球各大洲,也不必担心受到信号传输距离的影响。
对双黑洞系统的研究才刚刚开始
蒋凝及安涛团队的一系列研究只是一个起点。超大质量双黑洞并合会产生什么结果?没有人敢下定论。释放引力波当然是最有可能的结果之一。但是不同于质量较低的双黑洞并合所引发的引力波,超大质量双黑洞并合所产生的引力波频率不在地面引力波探测器——激光干涉引力波天文台的探测范围内。不过,科学家也并非毫无办法,对于百万倍太阳质量的超大质量双黑洞并合事件,其辐射的引力波频率在毫赫兹频段,我国的“天琴”“太极”和欧洲LISA项目等未来空间低频引力波探测器都可以对其进行探测。但对于几亿到几十亿倍太阳质量的超大质量双黑洞并合产生的引力波,其频率更低,往往在纳赫兹到微赫兹之间,只能通过脉冲星计时阵列进行探测。
在安涛看来,他们的研究才刚刚开始,“我们的第一轮观测主要是为以后的研究提供最初的基准和参照。”在接下来的几年内,研究团队将持续对这个双黑洞系统进行射电谱和甚长基线干涉测量技术成像观测,为跟踪超大质量双黑洞并合前最后时刻的活动性提供关键的观测信息,以及与并合后的射电观测相比较,以期能够完整了解超大质量双黑洞并合全过程。而蒋凝与安涛也都在得出相关结果后,不约而同地在第一时间将结果与国际天文界的同行们进行了分享,希望国际天文学家共同加入,来进一步研究和检验这个非同寻常的发现。安涛说:“这个候选体的发现和研究,对于进一步理解黑洞和星系演化非常重要,我们把结果分享出去,大家一起去努力探索,无论谁有了后续结果,都是人类探索宇宙未知的进步。”
来源:科技日报
超大质量双黑洞在演化最后阶段的并合,究竟会是一种怎样的结果,目前还存在争议。有的理论认为,两个黑洞会像两个人面对面贴近跳舞一样,虽然距离很近,但始终无法合二为一;有的理论则认为,当两个黑洞越靠越近,随着引力波辐射散失掉大量能量,最终会无限贴近直至并合。
安涛 中国科学院上海天文台研究员
当两个超大质量黑洞逐渐靠近,并最终并合后,会发生什么?这个此前无人能够确切回答的问题,或许将在未来3年内得到答案。
不久前,中国科学技术大学蒋凝博士领衔的国际研究团队发现了一个疑似将在未来3年内完成并合的超大质量双黑洞系统。如果这一发现得到证实,它将极有可能成为人类完整观测到的第一例超大质量双黑洞并合事件,为检验黑洞演化和引力波理论提供最佳研究对象。
近日,在这一发现的基础上,一个由中国科学院上海天文台研究员安涛牵头的研究团队利用甚长基线干涉测量技术对这个超大质量双黑洞系统进行了首次高分辨率成像观测,研究了其并合前的射电结构和辐射状态,对今后对比研究双黑洞并合前后的辐射和动力学特征提供了重要参考。
“看不见”的超大质量双黑洞并合
当一颗质量是太阳几倍甚至几十倍的恒星走到生命尽头时,往往会以黑洞的形式终结一生。而双黑洞,顾名思义,便是由两个因引力作用相互吸引、绕转的黑洞组成的系统。随着时间的推移,这两个黑洞会像陀螺一样,不断旋转着向彼此靠近,最终发生双黑洞并合事件,并释放出引力波。
按照质量划分,黑洞可以大致分为3类,即恒星级质量黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。就算是最小的恒星级质量黑洞,其质量也是太阳的数倍乃至数十倍。而超大质量黑洞,其质量则会在太阳的百万倍到百亿倍之间。根据现有的观测数据,科学家认为,大质量星系中心普遍存在着超大质量黑洞。比如不久前刚刚公布首张照片的银河系中心的超大质量黑洞Sgr A*,其质量便达到了太阳的400万倍。安涛表示:“银河系在茫茫宇宙中并不算大,有的星系质量比银河系大几千倍甚至上万倍,因此这些星系中心的黑洞质量也会更大。”
超大质量黑洞是否也会发生双黑洞并合?答案是肯定的。在等级成团星系宇宙学演化框架下,两个星系之间的并合必然会产生超大质量双黑洞。安涛向科技日报记者介绍,超大质量双黑洞在演化最后阶段的并合,究竟会是一种怎样的结果,目前还存在争议。有的理论认为,两个黑洞会像两个人面对面贴近跳舞一样,虽然距离很近,但始终无法合二为一,此时二者之间的最小间距将达到约1秒差距(1秒差距约等于3.26光年);还有的理论则认为,当两个黑洞越靠越近,随着引力波辐射散失掉大量能量,最终会无限贴近直至并合,此时二者之间的间距约为毫秒差距,即0.001倍光年。但无论如何,双黑洞并合时二者间“亲密无间”的距离,都让直接观测超大质量双黑洞并合成为难题。“当两个黑洞之间距离过近时,就远远超出了望远镜的分辨率极限,无法直接观测成像,甚至分不清楚是一个黑洞还是两个黑洞。”安涛向记者解释道。
另辟蹊径克服直接成像困难
虽然没有办法用望远镜对超大质量双黑洞并合直接进行成像观测,但这不代表科学家没有其他手段探查其奥秘。
通常人们看到的黑洞图像,黑洞周围往往存在着一圈发光物质,那是被黑洞吸引而来的气体、碎片等,天文学中称之为吸积盘。在稳定状态下的黑洞,其吸积盘通常也呈现出相对稳定的状态。但是一旦当两个超大质量黑洞逐渐开始旋转、靠近,并形成双黑洞系统时,其相互绕转会造成吸积盘及其周围气体云团的亮度发生变化。而这一变化便可被光学和X射线望远镜敏锐地察觉到。在此基础上,结合近年来飞速发展的时域天文学,天文学家便能够以时间为序列,对亮度变化的时间特征进行分析,得到所谓的光变曲线,从而对双黑洞的某些物理性质进行深入研究。
一个引力束缚的双黑洞系统,由于轨道绕转,其光变曲线会呈现周期性特征。这样的超大质量双黑洞候选体,天文学家已经发现了很多,但它们没有一个表现出临近并合的特征。但天文学家并没有因此放弃,在不久前,蒋凝领衔的国际研究团队在近邻宇宙中发现了一个奇特的活动星系核,它的光变曲线呈现出周期衰减的震荡,在过去3年里,这一周期从一年逐渐减小到3个月。不仅如此,其光变的振幅也在逐渐减小,再结合其他观测特征和模型拟合预测的结果,该团队认为,这极有可能是一个将在3年内完成并合的超大质量双黑洞系统。人类终于有可能第一次“目睹”到超大质量双黑洞并合过程。
为了证实这个史无前例的猜想,蒋凝领衔的研究团队以及国际上的多个团队正在开展后续的多波段观测,其中射电波段跟踪观测是重要的一部分。由于该候选体的射电辐射极其微弱,只有借助拥有极高分辨率和灵敏度的射电望远镜阵列才能对其进行进一步观测。
于是,在获知这一发现后,安涛及其团队立即使用甚长基线干涉测量技术对该候选体进行了观测研究。简单来讲,甚长基线干涉测量技术是将几台独立的射电望远镜,通过组合形成一个大型射电望远镜阵列。而这台组合而成的“巨大望远镜”,其分辨率会随着望远镜之间距离增大而逐渐提高,即望远镜之间相距越远,分辨率越高。据安涛介绍,一般而言,望远镜之间的距离过远,会导致彼此间的信号传输不稳定,给后期的信号合成造成困难。但甚长基线干涉测量技术能够将每个望远镜观测到的数据进行独立记录,并汇总到一个数据中心进行分析,后期再利用特殊手段将各个望远镜的数据对齐合成,使得望远镜即使分布于全球各大洲,也不必担心受到信号传输距离的影响。
对双黑洞系统的研究才刚刚开始
蒋凝及安涛团队的一系列研究只是一个起点。超大质量双黑洞并合会产生什么结果?没有人敢下定论。释放引力波当然是最有可能的结果之一。但是不同于质量较低的双黑洞并合所引发的引力波,超大质量双黑洞并合所产生的引力波频率不在地面引力波探测器——激光干涉引力波天文台的探测范围内。不过,科学家也并非毫无办法,对于百万倍太阳质量的超大质量双黑洞并合事件,其辐射的引力波频率在毫赫兹频段,我国的“天琴”“太极”和欧洲LISA项目等未来空间低频引力波探测器都可以对其进行探测。但对于几亿到几十亿倍太阳质量的超大质量双黑洞并合产生的引力波,其频率更低,往往在纳赫兹到微赫兹之间,只能通过脉冲星计时阵列进行探测。
在安涛看来,他们的研究才刚刚开始,“我们的第一轮观测主要是为以后的研究提供最初的基准和参照。”在接下来的几年内,研究团队将持续对这个双黑洞系统进行射电谱和甚长基线干涉测量技术成像观测,为跟踪超大质量双黑洞并合前最后时刻的活动性提供关键的观测信息,以及与并合后的射电观测相比较,以期能够完整了解超大质量双黑洞并合全过程。而蒋凝与安涛也都在得出相关结果后,不约而同地在第一时间将结果与国际天文界的同行们进行了分享,希望国际天文学家共同加入,来进一步研究和检验这个非同寻常的发现。安涛说:“这个候选体的发现和研究,对于进一步理解黑洞和星系演化非常重要,我们把结果分享出去,大家一起去努力探索,无论谁有了后续结果,都是人类探索宇宙未知的进步。”
来源:科技日报
#物理实验能有多硬茬#目前人类无法解释的五个物理问题,每一个都困扰着科学界近百年。
第一个无法解释的问题——被黑洞吞噬的物质在哪里?
科学家们在100多年前就提出了黑洞,但由于当时人类技术有限,没有发现黑洞的存在。随着人类科学技术的进步,人类终于拍下了黑洞的照片,这也证明了黑洞确实存在于宇宙中。现代科学认为,黑洞是在超高质量恒星死亡后形成的。一般来说,小质量恒星死后会变成白矮星,中高质量恒星死后会变成中子星,超高质量恒星死后会变成黑洞。黑洞的特点是不断吞噬物质。只要任何物质接近黑洞的重力范围,它就会被黑洞吞没。即使是光也无法逃脱黑洞的重力。那么这些被黑洞吞噬的物质在哪里呢?一些科学家认为,被黑洞吞噬的物质已经进入了另一个宇宙空间。黑洞可能是一个传输通道。黑洞的另一边可能有一个白洞。黑洞的特点是不断吞噬物质,而白洞的特点是不断喷发物质。黑洞和白洞连接在一起,形成一个虫洞。然而,到目前为止,人类只在宇宙中发现了黑洞,却没有发现白洞。白洞真的存在吗?它还需要科学家进一步探索。
第二个无法解释的问题——为什么宇宙不断膨胀?
20世纪初,美国物理学家埃德文.在观察仙女座星系时,哈勃发现了星系光谱红移的现象。看到这一现象后,他提出了宇宙扩张的理论。.哈勃的理论震惊了整个科学界。然后科学家们一个接一个地观察星系华.哈勃的理论是正确的,那么是什么力量使宇宙不断膨胀呢?一些科学家认为,如果宇宙爆炸产生的能量耗尽,宇宙将停止膨胀,这可能是因为宇宙爆炸产生的能量尚未耗尽。一些科学家认为,是神秘的暗物质促进了整个宇宙的扩张,它不会与任何物质发生化学反应。因此,到目前为止,人类还没有在宇宙中捕捉到暗物质。科学家认为暗物质可以释放暗能量。这种能量的力量非常强大,不仅可以促进整个宇宙的扩张,还可以控制天体的运行,但暗物质比我们想象的更神秘,所以我们还没有找到它。但这些都是科学家们的猜测。
第三个无法解释的问题——量子纠缠的原理是什么?
量子纠缠可以简单地理解为:无论两个粒子相距多远,它们都可以相互影响。例如,将一个粒子放置在火星上,将另一个粒子放置在地球上。当我们干扰地球上的粒子时,火星上的粒子也会受到干扰。不管它们之间的距离有多远,它们都会立即产生影响,为了证明量子纠缠是正确的,科学家们还做了一个实验。科学家将两个匹配的光子放置在相距100多公里的地方,然后将第三个光子与匹配的光子结合起来。最后,他们发现第三个光子可以通过量子纠缠快速传输到另一个光子。另一方面产生的光子与这里的第三个光子相同,这有点类似于心理感应,但量子纠缠的原理是什么?目前,科学家们不知道,随着未来人类科学技术的发展,也许我们可以解开量子纠缠的奥秘,然后我们可以利用量子纠缠的特性做更有意义的事情。
第四个无法解释的问题——梦是否与平行宇宙有关?
我们每个人都有做梦的经历。在梦中,我们可以感受到不同的场景,但当我们醒来时,一切都会恢复正常。原因是什么?许多科学家认为梦可能与大脑的潜意识有关,但既然它与大脑的潜意识有关,为什么梦中有许多我们从未见过的场景?这些场景是由大脑自己编造的吗?目前,科学家无法解释这个问题,但一些科学家认为梦可能是一种进入平行宇宙的方式。我们在梦中看到的场景可能是另一个平行宇宙本身。科学家们相信,在我们的宇宙之外还有很多宇宙,每个宇宙中都有一个地球,但在不同的宇宙中,我们每个人的生活都是不同的。也许你是这个世界上的老师,但在另一个世界里,你可能是医生、老板、明星等等。简言之,你的生命在平行宇宙中有无数的可能性。虽然科学家们还没有发现平行宇宙,但随着未来人类科学技术的进步,也许我们可以解开这个谜团。
第五个无法解释的问题——宇宙是如何诞生的?
科学界有很多关于宇宙起源的说法,但科学家们认识到的一种说法是大爆炸理论。现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前。138亿年前,一个奇点爆炸了。爆炸后,宇宙迅速扩张。138亿年后,宇宙形成了我们现在看到的东西,虽然这种说法有一定的道理,但也有很多漏洞。例如,大爆炸前的奇点是如何产生的?科学家们还没有办法解释这个问题。但即使奇点真的存在,为什么这个奇点会爆炸?在我看来,在宇宙诞生之初,一定有一种神秘的力量来促进这一切的发生。奇点不能无缘无故地爆炸,宇宙也不能无缘无故地膨胀。只是138亿年对我们来说太遥远了。如果我们想解开这个谜团,我们必须等到人类科学技术发展到一定程度。
目前,人类不知道宇宙中隐藏着多少奥秘。然而,人类是地球上最聪明的生命,人类科学技术不断进步,未来,随着人类科学技术的进步,也许我们可以解开所有的奥秘。
第一个无法解释的问题——被黑洞吞噬的物质在哪里?
科学家们在100多年前就提出了黑洞,但由于当时人类技术有限,没有发现黑洞的存在。随着人类科学技术的进步,人类终于拍下了黑洞的照片,这也证明了黑洞确实存在于宇宙中。现代科学认为,黑洞是在超高质量恒星死亡后形成的。一般来说,小质量恒星死后会变成白矮星,中高质量恒星死后会变成中子星,超高质量恒星死后会变成黑洞。黑洞的特点是不断吞噬物质。只要任何物质接近黑洞的重力范围,它就会被黑洞吞没。即使是光也无法逃脱黑洞的重力。那么这些被黑洞吞噬的物质在哪里呢?一些科学家认为,被黑洞吞噬的物质已经进入了另一个宇宙空间。黑洞可能是一个传输通道。黑洞的另一边可能有一个白洞。黑洞的特点是不断吞噬物质,而白洞的特点是不断喷发物质。黑洞和白洞连接在一起,形成一个虫洞。然而,到目前为止,人类只在宇宙中发现了黑洞,却没有发现白洞。白洞真的存在吗?它还需要科学家进一步探索。
第二个无法解释的问题——为什么宇宙不断膨胀?
20世纪初,美国物理学家埃德文.在观察仙女座星系时,哈勃发现了星系光谱红移的现象。看到这一现象后,他提出了宇宙扩张的理论。.哈勃的理论震惊了整个科学界。然后科学家们一个接一个地观察星系华.哈勃的理论是正确的,那么是什么力量使宇宙不断膨胀呢?一些科学家认为,如果宇宙爆炸产生的能量耗尽,宇宙将停止膨胀,这可能是因为宇宙爆炸产生的能量尚未耗尽。一些科学家认为,是神秘的暗物质促进了整个宇宙的扩张,它不会与任何物质发生化学反应。因此,到目前为止,人类还没有在宇宙中捕捉到暗物质。科学家认为暗物质可以释放暗能量。这种能量的力量非常强大,不仅可以促进整个宇宙的扩张,还可以控制天体的运行,但暗物质比我们想象的更神秘,所以我们还没有找到它。但这些都是科学家们的猜测。
第三个无法解释的问题——量子纠缠的原理是什么?
量子纠缠可以简单地理解为:无论两个粒子相距多远,它们都可以相互影响。例如,将一个粒子放置在火星上,将另一个粒子放置在地球上。当我们干扰地球上的粒子时,火星上的粒子也会受到干扰。不管它们之间的距离有多远,它们都会立即产生影响,为了证明量子纠缠是正确的,科学家们还做了一个实验。科学家将两个匹配的光子放置在相距100多公里的地方,然后将第三个光子与匹配的光子结合起来。最后,他们发现第三个光子可以通过量子纠缠快速传输到另一个光子。另一方面产生的光子与这里的第三个光子相同,这有点类似于心理感应,但量子纠缠的原理是什么?目前,科学家们不知道,随着未来人类科学技术的发展,也许我们可以解开量子纠缠的奥秘,然后我们可以利用量子纠缠的特性做更有意义的事情。
第四个无法解释的问题——梦是否与平行宇宙有关?
我们每个人都有做梦的经历。在梦中,我们可以感受到不同的场景,但当我们醒来时,一切都会恢复正常。原因是什么?许多科学家认为梦可能与大脑的潜意识有关,但既然它与大脑的潜意识有关,为什么梦中有许多我们从未见过的场景?这些场景是由大脑自己编造的吗?目前,科学家无法解释这个问题,但一些科学家认为梦可能是一种进入平行宇宙的方式。我们在梦中看到的场景可能是另一个平行宇宙本身。科学家们相信,在我们的宇宙之外还有很多宇宙,每个宇宙中都有一个地球,但在不同的宇宙中,我们每个人的生活都是不同的。也许你是这个世界上的老师,但在另一个世界里,你可能是医生、老板、明星等等。简言之,你的生命在平行宇宙中有无数的可能性。虽然科学家们还没有发现平行宇宙,但随着未来人类科学技术的进步,也许我们可以解开这个谜团。
第五个无法解释的问题——宇宙是如何诞生的?
科学界有很多关于宇宙起源的说法,但科学家们认识到的一种说法是大爆炸理论。现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前。138亿年前,一个奇点爆炸了。爆炸后,宇宙迅速扩张。138亿年后,宇宙形成了我们现在看到的东西,虽然这种说法有一定的道理,但也有很多漏洞。例如,大爆炸前的奇点是如何产生的?科学家们还没有办法解释这个问题。但即使奇点真的存在,为什么这个奇点会爆炸?在我看来,在宇宙诞生之初,一定有一种神秘的力量来促进这一切的发生。奇点不能无缘无故地爆炸,宇宙也不能无缘无故地膨胀。只是138亿年对我们来说太遥远了。如果我们想解开这个谜团,我们必须等到人类科学技术发展到一定程度。
目前,人类不知道宇宙中隐藏着多少奥秘。然而,人类是地球上最聪明的生命,人类科学技术不断进步,未来,随着人类科学技术的进步,也许我们可以解开所有的奥秘。
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