黑洞帮助科学家“看见”看不到的引力波

科学家试图揭示推动黑洞合二为一的内幕

在天文学家看来，继宇宙大爆炸之后，最富有活力的事件当属两个各自旋转、具有漩涡的黑洞合并为一个更大的黑洞了。那么，是什么力量促使它们发生这样的巨变呢？

以英国剑桥大学为首的一个国际天文学家团队，揭示了宇宙中这一壮观事件，解开了数十年来描述在双星系统轨道上的两个各自旋转黑洞螺旋式碰撞的方程式。

剑桥团队发表在最新一期《物理评论快报》上的科研结果，不仅影响了之前对黑洞的研究，而且有助于加快科学家对宇宙中难以捉摸的引力波（一种由爱因斯坦广义相对论预测的辐射）的搜寻。

据物理学家组织网站日前报道，不像行星与太阳的平均距离不随时间变化那样，广义相对论预言两个黑洞彼此靠拢，并作为一个系统释放出引力波。

该论文第一作者、德克萨斯大学达拉斯分校的迈克尔博士说：“加速电荷，像电子一样，产生包括可见光波在内的电磁辐射。同样，任何时候你有一个加速质量，就可以产生引力波。”输送给引力波的能量会导致两个黑洞螺旋式靠拢，直至合并，这是宇宙大爆炸之后最有意义的事件。那种能量不像可见光那样很容易看到，而是更为难以察觉的引力波。

迈克尔博士说，尽管爱因斯坦的理论预言了引力波的存在，但人们还不能直接探测到它们。根据广义相对论，巨大的天体会扭曲环绕它们的时空，就像一个保龄球落入一片橡胶薄皮上，导致天体，即使是光线，也得沿着曲线路径前行。当两个极度密集的天体，例如中子星（这种恒星如此密集以至于原子里的质子和电子坍塌形成中子）或者黑洞，它们成对出现彼此环绕，之间的相互作用会在时空上产生波纹，也就是所谓的引力波。

迈克尔博士强调，通过一定的工具，比如是“看到”的引力波，就可以为观察和研究宇宙打开了新的窗口。光学望远镜可以捕捉可见物体的照片，如恒星和行星，而无线电和红外望远镜可以揭示肉眼看不到的更多信息。引力波为研究天体物理现象提供了一个定性的新媒介。