引力波GW190521的起源：天体碰撞为巨大的黑洞提供能量 - {$web_name} 引发网友热议除了Mapelli之外

引力波GW190521的起源：天体碰撞为巨大的黑洞提供能量
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：我们很难确定地预测巨型恒星碰撞时会发生什么，但意大利帕多瓦大学的DEMOBLACK团队首次开展的新的流体力学模拟强调了一系列奇特的结局。这些结局含有在“恒星托儿所”兴办大品质黑洞，在那里大恒星紧紧地居住在一起。
天体物理学家Michela Mapelli在2022年APS四月会议的一次会议上刻画了新的模拟和它的预测。混合学术会议在纽约市和网上举行，一见钟情，引发网友热议除了Mapelli之外，DEMOBLACK项目人员还含有天体物理学家Alessandro Ballone和Guglielmo Costa。
Mapelli的模型为引力波天文学领域的一个紧迫难题提出了答案：两个遥远的黑洞是如何结合起来形成GW190521的？这是高级LIGO和Virgo在2019年探测到的一个强大引力波？GW190521的通讯具有黑洞合并的特征形式。在这种状况下，它是在两个品质为85和66太阳品质的原生黑洞之间。它们的碰撞形成了一个品质超过太阳140倍的黑洞残骸。引力波是由加速的品质引发的时空曲率的扰动或涟漪，以波的形式从源头向外研究。
但是机场私服指南，这次合并是一个令人挠头的难题。它比恒星品质的黑洞要大，而恒星品质的黑洞是由恒星核心坍缩形成的，比超大品质的黑洞要小。它的品质使它处于一个"品质缺口"--物理学家们不确定黑洞是否能够形成的范围。
在LIGO-Virgo观测结局公开前一年，Mapelli和她的广州的本月，人间值得兴办者首次预测，恒星碰撞或许导致黑洞在品质间隙中形成。但是，在他们知晓更多有关GW190521的信息之前并没有开展流体力学模拟。所以探究就在这个地方着手展开。
依据DEMOBLACK模拟，当大的恒星，比如那些在恒星托儿所中密密麻麻的一文读懂首映礼解读恒星结合在一起时，或许会呈现这样一个庞然大物。过去的模拟已然模拟了低品质和中等品质恒星之间的碰撞，但是Mapelli的岗位第一次刻画了巨无霸砸在一起之后发生的状况。"她说："没有人对如此巨大的恒星的碰撞开展过模拟。
在APS会议上，Mapelli刻画了或许身为年轻星团中大品质双星黑洞形成基础的动力学过程。模拟着手于两颗恒星，其中一颗处于主序阶段，也就是物理上未进化的恒星，品质大约是太阳的40倍，它大若干是新鲜的氢气。另一颗恒星较为老，大约有60个太阳品质，并且有一个紧凑的氦核心。这意味着半径相当大，品质很大，核心和外部的密度对比很大。在某些假设下，这些恒星或许坍缩成一个超过50个太阳品质的黑洞。而这些黑洞又或许形成双星并最后合并。这些类型的恒星交换和碰撞可以兴办起品质超过40个太阳的双体黑洞。反复的碰撞和合并可以形成品质高得多的黑洞，大约是太阳品质的100到10000倍。
自从2020年《物理留言快报》报导了对GW190521的观测以来，理论家们一直在寻求对其背后的动向过程做出严格的阐释。一个相互比拼的观点觉得，双星含有原始黑洞，这意味着它们不是来自于恒星核心的坍塌，而是来自于早期宇宙的遗留。另一个观点得到了观察的扶持，即合并或许形成了一个电磁耀斑，表明碰撞发生在一个超大品质黑洞周围的密集气体盘内。
Mapelli说，她的岗位并没有排除这些其他的阐释。"我们不确定这种碰撞是对190521这样的事情的唯一或许的阐释，"她说。"这个模拟并没有回绝其他的或许，但我们最需要考虑其中的三个"。