引力波

深蓝色的畅想

自引力波被首次探测到之后，这个词一度成为天文学上的热门话题之一。科学家则利用激光干涉仪重力波天文台（LIGO）等设施，借助着这些时空中的涟漪来研究合并黑洞的内部工作原理。

激光干涉引力波天文台（简称LIGO）是借助于激光干涉仪来聆听来自宇宙深处引力波的大型仪器。2018年12月3日，Advanced LIGO在距离地球90亿光年的地方，发现了迄今最大黑洞合并事件。

LIGO也从其他类型的天体坠毁中探测到了引力波。例如，GW190425事件。GW190425是去年4月发现的一个事件，该事件最近被归因于中子星合并。


从LIGO给出的数据表明，这对中子星总计约为太阳质量的3.4倍，比太阳光质量重将近一半，是迄今为止见过的最大质量的中子星双星的一半。

这异常超重的重量让一些理论家怀疑GW190425根本不是来自碰撞的中子星，而是更奇特的东西：两个原始黑洞（PBH）的合并，以前从未见过被视为暗物质的物体合并。

在构成宇宙的物质中，大部分是看不见，无法识别的物质。这些古老的黑洞从理论上说是由非常早期的宇宙中的密度波动形成的，到今天仍然可以存在，并且可以解释最近LIGO观测中发现的质量差异。


大约半个世纪前，宇宙学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）提出，PBH可能从婴儿宇宙中特别密集的区域完全形成的。从那时起，这个想法在天体物理学家和宇宙学家中的流行就备受争议。

如今，由于缺乏直接存在的证据，PBH被许多研究人员视为万不得已的假设，只有在没有其他情况适合观察时才考虑使用。然而，尚不能排除PBH是真实的且在整个宇宙中广泛分布的可能性。尤其是在寻找其他暗物质候选物的过程中，一直没有结果的情况下。

PBH成为暗物质的候选物，原因非常多，但最重要的是，它们是黑洞，虽然很黑，但仍然具有巨大的引力。科学家汉娜认为，PBH如果存在的话，只能构成一小部分暗物质。


但也并非所有人都同意她的看法。马德里自治大学的理论宇宙学家胡安·加西亚·贝利多认为，原始的黑洞可能包含整个暗物质，我们需要让古代物体表现出一系列的质量，而不是单一的确定大小。如果PBH的色域范围从太阳的一千倍减小到太阳的十亿倍，则它们可以是构成整个宇宙的暗物质。

由于PBH是在大爆炸后不久创建的，因此它们最初很容易彼此连接。在经历了将近140亿年的急剧扩张之后，早期的宇宙比现在的今天要小得多。

这使得这些物体更容易找到其他PBH并与它们配对。但是，随着宇宙的不断扩展以及第一批恒星和星系的出现，这些联系将变得越来越罕见。


因此这次观测到的合并被认为是早期黑洞的合并可能并不是很准确。去年四月，当警报被LIGO发现GW190425时，世界各地的望远镜搜寻了相应的电磁信号，这通常是两个中子星爆炸碰撞所期望的。但是天空仍然一片漆黑，就像一对原始的黑洞撞在一起一样。

即使如此，光的缺乏也不排除中子星。大量中子星本来可以相对平静地合并，在引燃任何天体烟火之前直接塌陷到黑洞中。事件在天空中的位置也有可能是来自地球望远镜无法探测到的地方，例如在太阳后面的区域。也有充足的理由说明研究者可能错过了合适的光线。


尽管LIGO的观察可能标志着PBH的首次发现，但Chatziioannou和Hanna都同意，引力波更有可能仅来自超重中子星。这种庞大的中子星形成的理论已经存在，从宇宙诞生之初就不需要任何特别的场景。

至于这次事件到底是不是原始黑洞造成的，时间会给出答案。

qazmlp1099

还是看不到引力波~