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黑洞竟会像“吃豆人”一样吞掉中子星？
黑洞和中子星组成的独特双星系统
“在这些天文事件中 ， 黑洞并不会像饼干怪兽（译注：儿童电视节目《芝麻街》中一个蓝色的布偶角色）一样咀嚼掉中子星 ， 还把碎片弄得到处都是 。 ”一位物理学家说 。
通过引力波对宇宙发生的大小事件进行了四年多的探究后 ， 科学家们终于发现了第三种预期的碰撞类型——而且观测到了这种碰撞两次 。
这种新的碰撞类型里有一个黑洞和一个中子星 ， 所以算是某种混搭型的碰撞 。 科学家们已经观察了数十起成对黑洞融合的天文事件 ， 和数起成对中子星、超大密度的恒星残骸融合的天文事件 ， 尽管科学家们已经预期有黑洞和中子星间的碰撞 ， 但是这一天文事件还未被确切探测到 。
现在 ， 研究人员则说他们已经做到这点了 ， 观察到了由这种碰撞引起的独特时空涟漪（引力波） 。
阿斯特丽德·兰贝茨（Astrid Lamberts）是法国国家科学研究中心（CNRS）的研究员 ， 在法国尼斯蔚蓝海岸天文台（Observatoire de la C?te d'Azur）工作 ， 她在一份声明中说道：“随着在银河系之外新发现了中子星和黑洞的融合 ， 我们就发现了这种缺失的双星系统 。 我们终于能渐渐弄清楚有多少这样的系统存在了 ， 弄清楚它们融合的频率 ， 弄清楚为什么我们在银河系还没有看到这样的例子 。 “
图解：黑洞和中子星融合时产生引力波的艺术构想图 。 图源：马克·迈尔斯（Mark Myers） ， 澳大利亚研究理事会引力波发现研究中心/斯威本科技大学（OzGrav/Swinburne University） 。
这两个新的探测都发生在2020年1月 ， 间隔10天 ， 科学家根据观测到两个碰撞时的日期 ， 把它们分别命名为GW200105和GW200115 。 其中一个碰撞 ， 激光干涉引力波天文台（LIGO）的两个双子探测器和类似的欧洲室女座（Virgo）探测器都探测到了 ， 而另一个碰撞 ， 只有LIOG的其中一个探测器和室女座探测器探测到 。 （此项目的合作伙伴现在包括了日本的神冈引力波探测器（KAGRA） ， 但是神冈引力波探测器在2020年2月才开始运行 。 ）
对GW200115的探测非常好 ， 它被全部三个探测器都探测到了 。 科学家们认为它的碰撞涉及一个质量几乎是太阳6倍的黑洞 ， 吞噬一个质量为太阳1.5倍的中子星 ， 这一融合发生在6.5亿至15亿光年之外 。
GW200105没有受到确切的探测 。 但是科学家们怀疑它的融合 ， 是一个质量约为太阳9倍的黑洞与一个质量约为太阳两倍的中子星融合 ， 这一融合发生在大约5.5亿至13亿光年以外 。
图解：融合中的黑洞和中子星显示潮汐力撕裂（tidal disruption）的艺术概念图 。
图源：可视化：T.狄特里希（T.Dietrich）、N.菲舍尔（N.Fischer）、S.奥索金（S.Ossokine）、H.法伊弗（H.Pfeiffer）、T.武（T.Vu）；模拟：V.查拉西亚（V.Chaurasia）、T.狄特里希 。
科学家们还不确定这些混搭型的融合是否产生了可见光信号 ， 是的话正如成对中子星融合时那样 ， 否的话正如两个黑洞融合的例子那样 。
天文学家们无法将任意一条这些新的引力波探测结果 ， 与光波观测结果匹配 ， 但是这不一定就意味着不存在这种相符合的闪光 。 因为对于较不精确的探测 ， 科学家们只能把源头出现的范围缩小到大约17%的天空面积；而对于较精确的探测 ， 科学家们依然要面对相当于2900颗满月大的区域 。 除此之外 ， 碰撞地点距离我们非常远 ， 所以不管什么光线达到地球时 ， 都会变得极其暗淡 。
然而 ， 科学家们还是怀疑：至少对这些特别的融合来说 ， 没有能看到的光信号 。
威斯康星大学密尔沃基分校的物理学家、LIGO科学合作组织目前的发言人帕特里克·布雷迪（Patrick Brady）在一份声明中说：“在这些天文事件中 ， 黑洞并不会像饼干怪兽一样咀嚼掉中子星 ， 还把碎片弄得到处都是 。 正是‘把碎片弄得到处都是’会产生光 ， 我们认为这些案例中不会发生这种情况 。 ”（这种咀嚼吞食也叫做潮汐力撕裂 。 ）
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