參考消息網9月12日報道 據西班牙《日報》網站9月10日報道,黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,而今年初兩個黑洞的合并事件驗證了斯蒂芬·霍金提出的若干黑洞理論。得益于探測器技術的進步,此次劇烈天文事件才得以精準記錄。
當兩個黑洞碰撞并融合為一體時,該天文事件會扭曲時空,產生引力波并傳播至整個宇宙,就如同敲擊鐘鈴時產生的聲波。
這種扭曲時空的波被稱為引力波,十年前首次被探測到,并為我們提供了大量關于其來源天體的信息。
今年初觀測到的雙黑洞合并事件,由LIGO-Virgo-Kagra合作組織在美國《物理評論快報》周刊上發表了詳細研究報告。
該論文揭示了黑洞特性與時空基本性質,不僅闡明了量子物理與愛因斯坦廣義相對論的內在聯系,更驗證了霍金及數學家羅伊·克爾的理論。
美國弗拉蒂倫研究所天體物理學家、論文合著者馬克西米利亞諾·伊西強調,此次探測是“迄今為止對黑洞本質最清晰的認識”。
他表示,這項發現提供了“迄今為止最確鑿的證據”,足以證明天體物理黑洞正是愛因斯坦廣義相對論所預言的存在。
對大質量恒星而言,黑洞是其演化終點。黑洞的密度極大,甚至連光都無法逃脫它的引力。
參與研究的西蒙斯基金會解釋稱,當兩個黑洞相撞時就會產生引力波,正如大型鐵鐘與小型鋁鐘發出的聲音不同,黑洞融合產生的聲音也具有獨特性,而這源于每個黑洞的特性差異。
十年來,科學家們借助日益精密的特殊設備,已能探測到引力波,從而確定每個黑洞的特性。
今年初探測到的引力波事件GW250114,現已確認源于兩個黑洞合并,所形成的新黑洞質量相當于63個太陽,每秒旋轉100圈。
研究團隊完整觀測了整個碰撞過程,即從黑洞初次相撞到最終余波消散,所形成的新黑洞在碰撞后僅數毫秒內便穩定在新狀態。
伊西指出:“10毫秒看似極短暫,但如今我們的儀器如此精密,這段時間足以讓我們明確解析最終黑洞的聲音?!?/p>
這些新觀測結果驗證了一項可追溯至數十年前的關鍵假說:黑洞本質上是極其簡單的物體,正如克爾在1963年所指出,僅需自旋和質量這兩個特征即可描述。
霍金在1971年曾預言,黑洞的事件視界(其外部邊界,任何物質甚至光都無法逃脫)永遠不會縮小。如今,我們又獲得了一項新證據:合并后黑洞的表面積不會小于兩個原始黑洞表面積之和。
這些研究結果不僅證實了霍金定理,還揭示了其與熱力學第二定律的關聯。該定律指出,衡量系統熵值的物理量隨時間推移必須增加或至少保持恒定。(編譯/劉麗菲)