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利用我们迄今为止检测到的三次黑洞和中子星合并收集的数据 ， 一个来自日本和德国的天体物理学家团队成功模拟了黑洞与中子星碰撞的完整过程GW ， 包括从双星的最终轨道到合并和合并后阶段的一切 。 这次模拟结果将为未来的实际观测调查提供信息 ， 这些调查足够敏感 ， 可以更详细地研究合并和GW事件 ， 该研究团队由日本科学家领导 。
总而言之 ， 引力波是最初由爱因斯坦的广义相对论预测的时空中的神秘涟漪 。 它们是在大质量物体合并并对宇宙结构产生潮汐干扰时产生的 ， 这种干扰可以在数千光年之外被探测到 ， 迄今为止 ， 仅观察到三次合并涉及由黑洞和中子星组成的双星系统 。 在未来几年中 ， 更高灵敏度的望远镜和干涉仪有望从这些事件中看到更多信息 。 根据所涉及的力学 ， 科学家预计黑洞中子星合并将包括从系统中喷射出的物质和巨大的辐射（可能包括短伽马射线爆发） 。 在这次研究中 ， 该团队模拟了黑洞-中子星合并的情况 ， 以测试这些预测 。
他们选择了两个不同的模型系统 ， 由一个旋转黑洞和一个中子星组成 ， 黑洞的质量设置为5.4和8.1太阳质量 ， 中子星为1.35太阳质量 。 选择这些参数是为了使中子星潮汐力撕裂 。 “我们深入了解了一个持续一到两秒的过程——这听起来很短 ， 但实际上在这段时间内发生了很多事情：从最终轨道和潮汐力对中子星的破坏 ， 物质的喷射 ， 到新生黑洞周围吸积盘的形成 ， 以及物质在喷流中的进一步喷射 。 这股高能喷流会导致黑洞分裂的原因短伽马射线爆发 ， 其起源仍然比较神秘 。 模拟结果还表明 ， 喷射物质应合成重元素 ， 如金和铂 。 ”科学家们解释说 。
科学家们还分享了整个模拟的过程 ， 有一个视频 ， 在左侧 ， 模拟将密度剖面显示为蓝色和绿色轮廓 ， 穿透黑洞的磁力线显示为粉红色曲线 ， 从系统中喷射出的物质显示为云白色质量 。 在右侧 ， 合并的磁场强度用洋红色表示 ， 而磁力线显示为淡蓝色曲线 ， 明天我应该会发一发视频 。 最后模拟表明 ， 在合并过程中 ， 中子星在几秒钟内被潮汐力撕裂 。 在最初的几毫秒内 ， 大约80%的中子星物质被黑洞消耗 ， 使黑洞的质量增加了一个额外的太阳质量 。 在接下来的十毫秒内 ， 中子星形成了单臂螺旋结构 ， 部分物质从系统中喷射出来 ， 而其余物质（0.2-0.3太阳质量）在黑洞周围形成了一个物质盘 。
在合并完成后 ， 吸积盘落入黑洞 ， 导致电磁辐射和物质的聚焦射流 。 这种喷流来自两极 ， 类似于活动星系核（AGN）中常见的喷流 ， 可能导致短时间的伽马射线爆发 。 令人震惊的是 ， 整个模拟花了两个月的时间生成 ， 但模拟的合并只持续了大约两秒钟 。
【黑洞在两秒内就吞噬了一颗中子星，本次模拟对未来观测很有帮助】
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