引力波事件可能预示着黑洞的产生

原标题：引力波事件可能预示着黑洞的产生

两颗独立的恒星经历了超新星爆炸后，留下了两颗超高密度的核心（即中子星）。这两颗中子星非常接近，以至于引力波辐射将它们拉到一起，直到它们合并并坍缩成一个黑洞。艺术家的插图显示了创建这个新黑洞的过程的关键部分，因为两颗中子星在合并时相互旋转。紫色材料描绘了合并产生的碎片。

去年秋天宣布的产生引力波的两颗中子星的壮观合并可能还有其他作用：诞生了一个黑洞。这个新产生的黑洞将是有史以来发现的质量最低的黑洞。

一项新研究分析了美国宇航局钱德拉 X 射线天文台在激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 和美国宇航局费米任务于 2017 年 8 月 17 日探测到引力波后数天、数周和数月获取的数据。

虽然专业天文学家使用的几乎所有望远镜都观测到了这个正式名称为 GW170817 的源，但钱德拉的 X 射线对于理解两颗中子星相撞后发生的事情至关重要。

根据 LIGO 数据，天文学家有一个很好的估计，即中子星合并产生的物体质量约为太阳质量的 2.7 倍。这使它处于身份的钢丝绳上，这意味着它要么是有史以来发现的最大质量的中子星，要么是有史以来发现的质量最低的黑洞。后者之前的记录保持者不少于太阳质量的四到五倍。

“虽然中子星和黑洞是神秘的，但我们已经使用像钱德拉这样的望远镜研究了整个宇宙中的许多，”领导这项研究的德克萨斯州圣安东尼奥市三一大学的戴夫·普尔说。“这意味着我们有关于我们期望这些物体在 X 射线中表现的数据和理论。”

钱德拉的观察不仅说明了他们所揭示的内容，还说明了他们未揭示的内容。如果中子星合并形成一颗更重的中子星，那么天文学家预计它会快速旋转并产生非常强的磁场。反过来，这会产生一个膨胀的高能粒子气泡，从而导致明亮的 X 射线发射。相反，钱德拉数据显示的 X 射线水平比快速旋转的合并中子星和相关的高能粒子气泡的预期低几到几百倍，这意味着可能形成了一个黑洞.

如果得到证实，这个结果表明制造黑洞的方法有时可能很复杂。在 GW170817 的情况下，它需要两次超新星爆炸，在足够紧密的轨道上留下两颗中子星，引力波辐射才能将中子星聚集在一起。

“我们可能已经回答了关于这个令人眼花缭乱的事件的最基本问题之一：它是怎么产生的？” 德克萨斯大学奥斯汀分校的合著者 Pawan Kumar 说。“天文学家长期以来一直怀疑中子星合并会形成一个黑洞并产生辐射爆发，但直到现在我们还缺乏强有力的证据。”

事件发生后两到三天的钱德拉观测未能探测到源，但随后在事件发生后 9、15 和 16 天的观测中发现了源。不久之后，源就在太阳后面，但在事件发生后约 110 天的钱德拉观测中发现进一步变亮，然后在约 160 天后出现类似的 X 射线强度。