您可以從人類的一般特徵中告訴人類的血統。一個孩子可以有父親的眼睛,母親的笑容,甚至可以讓祖父的男性模式禿頭(謝謝,爺爺)。
然而,正如理論物理學家約翰·惠勒(John Wheeler)所說的那樣,定義的特徵很少,”黑洞沒有頭髮“(就像您謙虛的作者一樣)。但是,當然,基於身體特徵測試孩子的父母的父母是太主觀的- 通常是DNA測試的地方。這種測試可以提供一種更科學的方法來檢查一個人的血統,新的研究提出了黑洞的類似血統測試。
這些宇宙DNA測試並沒有依靠臉頰拭子或一點血液,而是利用時空的織物中的微小波紋稱為引力波,首先提出110年前。
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由加的夫大學的研究人員領導的一組科學家發現,從逐漸較大的祖細胞黑洞的合併鏈中形成的超大型黑洞的祖先可能會隱藏在其旋轉或“旋轉”中。
此外,團隊的方法表明,這些黑洞的旋轉模式可以揭示出它們出生的空間區域。即使是人類DNA測試,也無法告訴您嬰兒被分娩了哪個醫院!
由激光干涉儀重力波觀測站(Ligo)和處女座天文台等設施所檢測到的引力波可用於“讀取”此信息,例如關於出生證書的寫作。
“我們的研究為我們提供了一種強大的,數據驅動的方式,可以識別黑洞的形成歷史的起源,表明它旋轉的方式是它屬於一組高質量黑洞的強烈指標,它們在密集形成中形成人口稠密的明星群,小黑洞反复碰撞並彼此合併。在一份聲明中說。
黑洞家譜
當科學家發現某些黑洞太大而無法以通常的方式產生的黑洞時,黑洞的血統成為一個奇怪的問題:通過一顆垂死的恆星。
恆星質量的黑孔,質量比太陽的巨大巨大比太陽耗盡核心核融合所需的燃料時,質量是太陽的10到100倍。隨後,這些恆星在自己的重力的影響下崩潰。
但是,超大的黑洞的質量相當於數百萬甚至數十億個太陽。沒有一個恆星可以崩潰以形成如此巨大的黑洞,從而導致它們是由較小黑洞的合併形成的。
在愛因斯坦(Einstein)以他的重力理論(稱為稱為)預言之後100年,Ligo and Pirgo在2015年首次檢測到重力波。。自從這些設施“聽到”的合併和豐富的合併有助於確認“合併”理論的“增長”。
一般相對性預測,具有質量的對象會導致時空的結構或時空的結構“翹曲”。重力源於這種扭曲。
愛因斯坦還預測,當物體在時空中加速時,這會導致以光速向外輻射的波紋。但是,這些所謂的引力波只有在涉及的物體真正龐大而黑洞符合賬單時才能檢測到。黑洞的合併與重力波的發射本質上有關。
一旦黑洞足夠接近以形成二進制,它們彼此旋轉時,這種恆定的加速度(加速度是速度的變化和方向,因此圓形運動代表永久加速度)設置了帶有引力波的時空響起的織物。
當這些二元系統發出引力波時,時空中的漣漪帶有角動量。這會導致二進制收緊。換句話說,黑洞越來越近。
這會導致二進制黑洞越來越快地發射引力波,這意味著它們越來越近。這一直持續到這些黑洞的相互重力接管並被迫在一起,碰撞和合併。
這次合併創造了一個女兒黑洞,它比父母的巨大,但由於重力波的高頻“尖叫”的質量損失,但並不是群眾的總數。
“當我們觀察到更多的黑洞合併與引力探測器等引力探測器,例如Ligo和處女座時,越來越清楚的是,黑洞會表現出多種多樣的群眾和旋轉,這表明它們可能以不同的方式形成,” Cardiff大學物理學的Fabio Antonini團隊。天文學在聲明中說。 “但是,確定哪些形成場景中的哪些是最常見的。”
為了解開這個謎團,團隊研究了有關Ligo和Pirgo檢測到的69個重力波事件的數據。
他們發現,當黑洞達到某個質量時,黑洞的旋轉變化。這代表了一個明顯的質量閾值,黑色孔的旋轉不斷變化。團隊發現的模式與暗示黑洞通過在密集的恆星簇中的重複碰撞而生長的模型對應。
使用這些發現,科學家現在可以完善用於模擬黑洞形成和生長的計算機建模技術。
當Ligo,處女座等設施檢測到未來的引力波信號時,所提出的地下引力波天文台稱為Einstein望遠鏡,即將出現的空間基於空間的引力波檢測器LISA(激光干涉儀空間天線),可用於此類精製模型更好地解釋這些信號。
團隊成員兼芝加哥大學研究員托馬斯·卡利斯特(Thomas Callister)在聲明中說:“與其他研究人員合作並使用高級統計方法將有助於確認和擴大我們的發現,尤其是當我們朝著下一代探測器邁進時。” “例如,愛因斯坦望遠鏡可以檢測到更大的黑洞,並為其起源提供前所未有的見解。”
該團隊的研究於週二(1月7日)在《雜誌》上發表物理評論信。
最初發布space.com。