科学家发现了黑洞合并的速度极限

flyaway 2023-10-20 07:01:40

当两个黑洞相撞时,由于后坐力的作用,产生的更大的黑洞可以以高速爆炸。

为了找出这些速度的极限,纽约罗切斯特理工学院(RIT)的科学家们使用几台超级计算机进行了1381次黑洞合并模拟。

研究发现,即使在最极端的情况下,黑洞通过反冲喷出的速度也不会超过每秒28,500公里,大约是光速的十分之一。

当两个黑洞相互靠近时,它们会产生已知宇宙中最极端的碰撞。撞击是如此巨大,以至于产生的黑洞可以被反冲的能量轰走——这些黑洞真的可以记录下来。

根据纽约罗彻斯特理工学院(RIT)科学家的最新研究,在一次灾难性的碰撞后,黑洞的速度极限保持在每秒28,500公里——约6300万英里/小时,约为光速的十分之一。在这个速度下,一个人可以在13秒内从地球到达月球。

RIT的数学教授卡洛斯·卢斯托说:“我们只是触及了一些可能更普遍的描述的表面。”他说,这样的限制也可能适用于原子水平。

当黑洞相互靠近时会发生两种情况——它们要么合并(在此过程中产生引力波),要么被甩开。决定结果的是两个黑洞在最接近时的距离。在激光干涉仪引力波天文台(简称LIGO)的帮助下,科学家们已经记录了大约100次黑洞碰撞。以前人们认为黑洞在合并过程中形成了接近圆形的轨道,但最近的研究证实了更偏心(也就是椭圆)的轨道是可能的。

卢斯托和他的同事詹姆斯·希利想要找到这些偏心轨道的上限,并辨别出黑洞在这种碰撞中反冲的最大速度。为了做到这一点,两位科学家用1381台超级计算机模拟了各种参数,如初始动量、最接近距离和轴向。模拟计算了黑洞的演化及其相互作用,这是由广义相对论方程决定的。

这些模拟非常复杂,每个模拟都需要两周的时间来计算。因此,即使有了几台超级计算机,这项研究仍然需要数年时间才能完成。在最终完成模拟后,卢斯托和希利发现,无论最初黑洞的性质如何,最终黑洞的反冲速度都不会超过28,500公里,也就是光速的十分之一。

要达到这个最大速度,两个黑洞需要在同一平面上旋转,但方向相反。由于这个特殊的要求,LIGO或任何其他未来的科学项目都不太可能记录到这样的碰撞。

4 阅读:2056
评论列表
  • lsw 4
    2023-10-20 15:12

    任何物质都逃不出黑洞的引力场,它是怎么以光速的十分之一的速度把自己给轰走的[笑着哭]

    用户16xxx90 回复:
    轰离奇点,又被强大的力场拉回去。说不定黑洞本体只有一个原子核那么大。甚至根本没有体积可言[笑着哭]太神秘了。人类目前无法理解和想象,只能是观察
    海纳百川 回复:
    到达黑洞的事件视界之前,物质是可以逃离的
  • 2023-10-20 19:24

    如果是在自转轴平面上相撞,就可能被甩开,其它角度会合并

  • 2023-10-20 10:53

    电磁力是宇宙一切变化的力量 宇宙 地球是一个变化不均匀的电磁场 物体 粒子是电磁物质的聚集体 中子原子是带电的 任何物体任何两点都变化的电参数 带电体之间的力量是变化的电磁力 物体之间不但有引力 还有斥力 只是大小不同 二者相互依存 在一定范围之内相互转换 是电磁力人与人之间 国与国之间 人与环境之间的作用是相互的电磁力 是作用力与反作用力的关系 分为引力和斥力及转换宇宙法则是一杆称 即平衡或是公平 是作用力与反作用力的平衡

  • 2023-10-20 09:51

    黑洞是恒星的前身,恒星发出的能量在这被加速形成中子。

    qzuser 回复:
    黑洞不一定都是恒星变的

flyaway

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