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最大規模雙黑洞合併 科技部清大參與發現過程

最新更新:2020/09/03 13:33
據美國雷射干涉重力波天文台及義大利室女座偵探測站偵測所得,在「宇宙深處之中,有兩個黑洞旋渦彼此捲進對方,並且合併為一」。此為模擬圖。(圖取自天文物理期刊通訊網頁aasnova.org)
據美國雷射干涉重力波天文台及義大利室女座偵探測站偵測所得,在「宇宙深處之中,有兩個黑洞旋渦彼此捲進對方,並且合併為一」。此為模擬圖。(圖取自天文物理期刊通訊網頁aasnova.org)

(中央社記者丘德真雪梨3日專電)包括台灣的科技部以及清華大學在內,在全球數百個研究機構和學者合作下,一個跨國科學家團隊成功測得人類有紀錄以來最大規模雙黑洞合併事件。

美國權威科學期刊「物理評論快報」(Physical Review Letters)和「天文物理期刊通訊」(The Astrophysical Journal Letters)於美國時間2日分別發表論文,證實科學家成功偵測得人類有紀錄以來最大規模雙黑洞合併事件。這兩篇論文提到,台灣的科技部以及清華大學參與支援有關偵測研究過程。

美國科學促進會(American Association for the Advancement of Science)旗下「科學雜誌」(Science)網站今天報導,據美國雷射干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)以及義大利室女座偵探測站(Virgo)偵測所得,在「宇宙深處之中,有兩個黑洞旋渦彼此捲進對方,並且合併為一」。

「科學雜誌」指出,去年5月科學家已發現有兩個黑洞合併的跡象,但事後證實合併規模之大超過科學界本來的預期。這兩個合併的黑洞,重力分別高達66和85個太陽質量(solar mass,1個太陽質量大約是1個太陽的重力)。

「科學雜誌」提到,合併之後的黑洞重力為142個太陽質量,屬於重力中等的黑洞。至於在合併過程中流失的太陽質量,則已轉化成為重力波能量(gravitational wave energy)。

「科學雜誌」解釋,這項發現之所以讓科學界感到振奮,除了因為這是人類史上測得重力最強的黑洞合併事件之外,這是首次發現到重力中等的黑洞(即100個太陽質量以上及1000個太陽質量以下)。科學家相信,這種重力中等的黑洞可能會進一步和其他黑洞合併,最終成為超級黑洞。

參與這項研究的澳洲摩納希大學(Monash University)博士候選人羅梅洛夏(Isobel Romero-Shaw)向澳洲廣播公司(ABC)指出,這項發現的另一個驚人之處是這兩個黑洞在未合併前的質量,在現時的物理學理論中,被認為是不可能存在的。

羅梅洛夏解釋,物理學理論相信,當一個龐大星體重力達到65至135個太陽質量左右時,就會變得不穩定和發生爆炸,然後灰飛煙滅,而非變成黑洞,在物理學上這被稱為「黑洞的縫隙」(black hole gap)。

羅梅洛夏指出,這兩個分別為66和85個太陽質量的黑洞,本來是屬於天文學術語中的黑洞「禁區」(the forbidden range)範圍。(編輯:馮昭)1090903

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