黑洞与中子星相撞

2015年，LIGO/VIRGO合作宣布首次探测到引力波，并获得了诺贝尔奖。引力波是空间和时间结构中的涟漪，是当重物以某种方式运动时产生的。如果你现在互相转动你的手，你实际上是在产生引力波，它们非常微小，永远无法被探测到。为了产生可探测的波，震源需要非常非常大。但LIGO在2015年的观测之后并没有停止，为了告诉我们一些迷人的引力波新结果，本·麦卡利斯特采访了约里斯·范·海吉宁根，来自西澳大利亚大学ARC引力波发现卓越中心OzGrav．Joris没有直接参与新结果的研究，但他确实参与了LIGO/VIRGO的研究……

2015年9月，两束激光沿着两条垂直的四公里长的隧道行进。激光对两组镜子之间的距离进行了极其精确的测量，每条隧道的两端各有一面镜子。他们为什么要这么做?这个问题问得好。如果引力波(时空结构中的涟漪)穿过这些隧道，它会在传播过程中稍微改变隧道的长度，从而改变镜子之间的距离，科学家就能探测到它。事实就是如此。很久以前，准确地说是13亿年前，在一个非常遥远的星系中，两个质量都是太阳几十倍的黑洞正以光速的一半快速地相互旋转。然后它们相撞并合并。由此产生的引力波以光速传播了13亿年，然后由LIGO的隧道和激光探测到。

现在让我们回顾一下。以防你没有天体物理学的学位，我问Joris van Heijningen黑洞到底是什么。

Joris -所以黑洞是恒星坍缩的结果。

本:这些不仅仅是坍缩的恒星尸体，这些恒星尸体密度很大，没有任何东西能逃脱它们的引力，甚至光也不行。嗯，除了引力波什么都没有。自从最初观察到黑洞相互碰撞以来，研究小组就没有回头看。从那以后，他们观察到了更多黑洞之间的碰撞，以及被称为中子星的有趣天文结构之间的碰撞。

Joris -中子星也是垂死恒星的产物。恒星爆炸，所有物质在高压下坍塌，所有质子和电子碰撞成中子，形成中子星。

本:这些结果很有趣的原因之一是因为我们对中子星的组成知之甚少，这些观察可能会帮助我们了解更多。

科学家们称之为“中子星状态方程”的Joris是当今天文学的圣杯之一。这个状态方程基本上告诉你中子星的内部是由什么组成的。

Ben -但这并不仅仅是黑洞与黑洞的合并以及中子星与中子星的合并。LIGO-Virgo团队最近宣布，他们认为他们有史以来第一次发现了一些不同的东西。发生在9亿光年之外，9亿多年前。

8月14日，就在欧洲时间午夜之前，我们看到了一个可能是中子星-黑洞事件的信号。声音非常大。所以我们很确定这个信号是真实的。但是我们不确定那个轻的物体是什么。

本:好的。但澄清一下，这是两个物体之间的碰撞，一个我们认为是黑洞，另一个我们认为是中子星。

乔里斯:是的，没错。

Ben:通常情况下，引力波观测伴随着相应的光信号，例如，他们在2017年首次观察到两颗中子星碰撞。但正如LIGO-Virgo团队通过观察发现的那样，情况并非总是如此。

Joris - 2017年8月的双中子星合并给整个光谱带来了光明。到目前为止我们还没有看到任何光亮。如果天文学家停止观测后发现情况并非如此，这可能意味着两件事。这可能意味着中子星被整个吞噬了，有点像吃豆人，或者这个较轻的物体实际上也是一个黑洞。

有了这样的观测，我们现在进入了一些科学家所说的“引力波天文学时代”，在这个时代，我们可以使用像LIGO和Virgo这样的探测器来探测巨大的宇宙震动事件，比如黑洞碰撞，然后告诉传统的天文学家用常规望远镜把望远镜指向哪里，以便接收到相应的光信号。

乔里斯-我们只是让探测器进入观察模式。然后它就在等待信号的到来。

本-他们期待在未来进行更多的观测，更多像这样的结果可以帮助我们揭开中子星的神秘本质。尽管这些引力波观测有时根本不发出任何光，但LIGO-Virgo的未来看起来很光明。

乔里斯:我们将继续测量引力波。我们仍然想要测量的一件事是超新星，以便更多地了解这些事件。我们需要更多的双中子星事件来确定这个状态方程。

随着引力波探测器变得越来越敏感，我们肯定会了解到更多关于宇宙的不可思议的事情!