您可以从人类的一般特征中告诉人类的血统。一个孩子可以有父亲的眼睛,母亲的笑容,甚至可以让祖父的男性模式秃头(谢谢,爷爷)。
然而,正如理论物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)所说的那样,定义的特征很少,”黑洞没有头发“(就像您谦虚的作者一样)。但是,当然,基于身体特征测试孩子的父母的父母是太主观的 - 通常是DNA测试的地方。这种测试可以提供一种更科学的方法来检查一个人的血统,新的研究提出了黑洞的类似血统测试。
这些宇宙DNA测试并没有依靠脸颊拭子或一点血液,而是利用时空的织物中的微小波纹称为引力波,首先提出110年前。
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由加的夫大学的研究人员领导的一组科学家发现,从逐渐较大的祖细胞黑洞的合并链中形成的超大型黑洞的祖先可能会隐藏在其旋转或“旋转”中。
此外,团队的方法表明,这些黑洞的旋转模式可以揭示出它们出生的空间区域。即使是人类DNA测试,也无法告诉您婴儿被分娩了哪个医院!
由激光干涉仪重力波观测站(Ligo)和处女座天文台等设施所检测到的引力波可用于“读取”此信息,例如关于出生证书的写作。
“我们的研究为我们提供了一种强大的,数据驱动的方式,可以识别黑洞的形成历史的起源,表明它旋转的方式是它属于一组高质量黑洞的强烈指标,它们在密集形成中形成人口稠密的明星群,小黑洞反复碰撞并彼此合并。在一份声明中说。
黑洞家谱
当科学家发现某些黑洞太大而无法以通常的方式产生的黑洞时,黑洞的血统成为一个奇怪的问题:通过一颗垂死的恒星。
恒星质量的黑孔,质量比太阳的巨大巨大比太阳耗尽核心核融合所需的燃料时,质量是太阳的10到100倍。随后,这些恒星在自己的重力的影响下崩溃。
但是,超大的黑洞的质量相当于数百万甚至数十亿个太阳。没有一个恒星可以崩溃以形成如此巨大的黑洞,从而导致它们是由较小黑洞的合并形成的。
在爱因斯坦(Einstein)以他的重力理论(称为称为)预言之后100年,Ligo and Pirgo在2015年首次检测到重力波。。自从这些设施“听到”的合并和丰富的合并有助于确认“合并”理论的“增长”。
一般相对性预测,具有质量的对象会导致时空的结构或时空的结构“翘曲”。重力源于这种扭曲。
爱因斯坦还预测,当物体在时空中加速时,这会导致以光速向外辐射的波纹。但是,这些所谓的引力波只有在涉及的物体真正庞大而黑洞符合账单时才能检测到。黑洞的合并与重力波的发射本质上有关。
一旦黑洞足够接近以形成二进制,它们彼此旋转时,这种恒定的加速度(加速度是速度的变化和方向,因此圆形运动代表永久加速度)设置了带有引力波的时空响起的织物。
当这些二元系统发出引力波时,时空中的涟漪带有角动量。这会导致二进制收紧。换句话说,黑洞越来越近。
这会导致二进制黑洞越来越快地发射引力波,这意味着它们越来越近。这一直持续到这些黑洞的相互重力接管并被迫在一起,碰撞和合并。
这次合并创造了一个女儿黑洞,它比父母的巨大,但由于重力波的高频“尖叫”的质量损失,但并不是群众的总数。
“当我们观察到更多的黑洞合并与引力探测器等引力探测器,例如Ligo和处女座时,越来越清楚的是,黑洞会表现出多种多样的群众和旋转,这表明它们可能以不同的方式形成,” Cardiff大学物理学的Fabio Antonini团队。天文学在声明中说。 “但是,确定哪些形成场景中的哪些是最常见的。”
为了解开这个谜团,团队研究了有关Ligo和Pirgo检测到的69个重力波事件的数据。
他们发现,当黑洞达到某个质量时,黑洞的旋转变化。这代表了一个明显的质量阈值,黑色孔的旋转不断变化。团队发现的模式与暗示黑洞通过在密集的恒星簇中的重复碰撞而生长的模型对应。
使用这些发现,科学家现在可以完善用于模拟黑洞形成和生长的计算机建模技术。
当Ligo,处女座等设施检测到未来的引力波信号时,所提出的地下引力波天文台称为Einstein望远镜,即将出现的空间基于空间的引力波检测器LISA(激光干涉仪空间天线),可用于此类精制模型更好地解释这些信号。
团队成员兼芝加哥大学研究员托马斯·卡利斯特(Thomas Callister)在声明中说:“与其他研究人员合作并使用高级统计方法将有助于确认和扩大我们的发现,尤其是当我们朝着下一代探测器迈进时。” “例如,爱因斯坦望远镜可以检测到更大的黑洞,并为其起源提供前所未有的见解。”
该团队的研究于周二(1月7日)在《杂志》上发表物理评论信。
最初发布space.com。