致密星是宇宙中最詭異、最極端的天體，它們的存在會(huì)給周圍的空間帶來巨大的影響。當(dāng)它們碰撞在一起，勢(shì)必將會(huì)上演一場(chǎng)恐怖的宇宙災(zāi)難。
致密星分為三種，白矮星，中子星和黑洞。白矮星看起來最“不起眼”，但本身也相當(dāng)恐怖，每立方厘米的質(zhì)量就超過1噸。中子星更加夸張，每立方厘米甚至可以達(dá)到1億噸以上。至于黑洞，如果單純看奇點(diǎn)的話，密度則是無限大的。
（圖片說明：中子星-黑洞雙星假想圖）
那么，如果致密星中最恐怖的兩個(gè)——黑洞和中子星遇到了一起，會(huì)發(fā)生什么呢？
我們知道，這樣的宇宙大碰撞，一定會(huì)在某個(gè)角落發(fā)生的，卻始終苦于沒有足夠強(qiáng)大的觀測(cè)能力來發(fā)現(xiàn)它們。如今，科學(xué)家們終于確認(rèn)了來自于黑洞和中子星的劇烈碰撞。它們的碰撞掀起了巨大的時(shí)空漣漪，直到10億年后的今天，依然能夠在宇宙中傳播，最終被我們發(fā)現(xiàn)。這種時(shí)空漣漪，就是我們發(fā)現(xiàn)它的工具——引力波。
（圖片說明：引力波示意圖）
引力波，是愛因斯坦的廣義相對(duì)論在一百多年前預(yù)言的現(xiàn)象，不過直到100年時(shí)間過去了，人類才掌握了證明并探測(cè)引力波的技術(shù)。2016年2月11日，科學(xué)家宣布，他們?cè)?015年正式利用引力波進(jìn)行了一次雙黑洞碰撞的觀測(cè)，驗(yàn)證了愛因斯坦百年來的預(yù)言，也為人類獲得了新的宇宙探測(cè)工具。
科學(xué)家能夠發(fā)現(xiàn)引力波，離不開強(qiáng)有力的觀測(cè)設(shè)備。這次歷史性的突破，來自于兩大觀測(cè)站的幫助，那就是位于美國的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）以及位于意大利的室女座干涉儀（Virgo）。
（圖片說明：雙黑洞碰撞可以產(chǎn)生引力波）
這次發(fā)現(xiàn)可以說是為人類的天文學(xué)打開了一扇新的大門，在接下來這5年的時(shí)間里，科學(xué)家們一共觀測(cè)到了差不多50次引力波事件，其中包括雙黑洞之間的碰撞，雙中子星之間的碰撞，甚至還有雙白矮星的碰撞。奇怪的是，關(guān)于中子星（neutron star）和黑洞（black hole）的碰撞事件——NSBH雙星——卻從未被發(fā)現(xiàn)過。
理論上來說，黑洞和中子星的碰撞，也是可以利用引力波進(jìn)行探測(cè)的。但這樣的事件一直是一個(gè)空白，也令科學(xué)家們非常困擾。不過，這樣的迷惑最近終于得到了完美的解決，科學(xué)家們終于在歷史上首次觀測(cè)到了NSBH雙星碰撞事件，而且一下就發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)，正式填補(bǔ)了這個(gè)空白！
（圖片說明：NSBH雙星藝術(shù)圖）
來自于澳大利亞莫納什大學(xué)ARC引力波發(fā)現(xiàn)卓越中心的天體物理學(xué)家Rory Smith興奮地說：“這在引力波天文學(xué)的全新領(lǐng)域來說是一個(gè)偉大的里程碑！中子星和黑洞的合并，是宇宙中最為極端的現(xiàn)象之一。對(duì)這種碰撞事件的觀測(cè)，可以打開了解基礎(chǔ)物理學(xué)知識(shí)的通道，也可以了解恒星的誕生、存在以及死亡?！?/p>
據(jù)介紹，這兩次NSBH雙星碰撞事件分別被命名為GW200105和GW200115，其中GW就是引力波的英文gravity wave的首字母縮寫，后面的數(shù)字代表著發(fā)現(xiàn)的時(shí)間。可以看出來，這兩次引力波的發(fā)現(xiàn)相隔僅有10天，這幾乎可以說是同時(shí)發(fā)現(xiàn)的了。對(duì)于一個(gè)空白的領(lǐng)域，一下子就有兩次發(fā)現(xiàn)，實(shí)在令人慶幸。
（圖片說明：中子星和黑洞之間的旋轉(zhuǎn)）
來自于國際LIGO、Virgo和Kagra合作組織的研究人員介紹說：“在2020年1月的時(shí)候，LIGO-Virgo探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)靈敏地觀測(cè)到了兩組致密雙星的引力波信號(hào)，這與中子星-黑洞雙星的特征是符合的。這意味著，我們獲得了第一個(gè)不論是任何方法發(fā)現(xiàn)NSBH雙星的確切證據(jù)?！?/p>
同時(shí)，他們進(jìn)一步介紹了兩次引力波事件的一些細(xì)節(jié)——
GW200105：在2020年1月5日日觀測(cè)到，其中黑洞的質(zhì)量大約是太陽的8.9倍，中子星的質(zhì)量是太陽的1.9倍。它們位于距離地球9億光年的位置上，意味著二者在9億年前就發(fā)生了碰撞，產(chǎn)生的引力波經(jīng)過漫長的歲月和宇宙空間，被今天的人類所捕捉到；
GW200115：比前者更加古老，產(chǎn)生于10億年前，其中黑洞的質(zhì)量是太陽的6倍，中子星的質(zhì)量是太陽的1.5倍。
（圖片說明：中子星向黑洞下落）
通過質(zhì)量，我們就可以判斷出兩個(gè)天體的身份——超過奧本海默極限的就是黑洞，而且是恒星級(jí)黑洞；質(zhì)量較小的天體也在錢德拉塞卡極限之上，因此可以判斷其身份是中子星。二者的合并，也可以說是黑洞無情地吞噬了中子星，壯大了自己，變成了更加巨大的黑洞。
來自于澳大利亞國立大學(xué)的天體物理學(xué)家Susan Scott表示：“這兩次碰撞從核心處開始撼動(dòng)了整個(gè)宇宙，并且在宇宙中掀起了漣漪，最終被我們檢測(cè)到。其中的每一次碰撞，都不僅僅是兩個(gè)巨大而又致密天體本身那么簡單，這就像是吃豆豆的游戲一樣，黑洞將圍繞著自己的中子星一口吞掉?！?/p>
（圖片說明：黑洞吞噬中子星）
通過這次的兩個(gè)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們終于確定了幾十年前推測(cè)的中子星-黑洞雙星系統(tǒng)的存在，這對(duì)于天文學(xué)觀測(cè)來說是一次突破。西北大學(xué)的引力波天文學(xué)家Maya Fishbach指出：“我們現(xiàn)在終于看到了黑洞與中子星的合并，讓我們知道了它們是真實(shí)存在的?！?/p>
但是，關(guān)于這樣的組合，科學(xué)家們?nèi)匀挥泻芏嗟奈粗ishbach繼續(xù)說道：“但是，我們對(duì)于中子星和黑洞仍然有太多不清楚的東西，比如它們會(huì)變得多小或者多大、旋轉(zhuǎn)的速度能有多快、如何形成一對(duì)組合并融為一體等等。未來，通過引力波的數(shù)據(jù)，我們將會(huì)通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)據(jù)來回答這些問題，并最終了解到我們這個(gè)宇宙中最為極端的天體是如何形成的。”
（圖片說明：愛因斯坦）
不得不說，愛因斯坦的確是非常偉大的，他的廣義相對(duì)論在一百多年并且還將在更長的時(shí)間里，指導(dǎo)我們理解這個(gè)宇宙。甚至直到今天，廣義相對(duì)論中的一些預(yù)言仍然是人類所無法驗(yàn)證的。
說到這，我竟然想起燕山大學(xué)說愛因斯坦和廣義相對(duì)論是錯(cuò)誤的那位教授，以及他說廣義相對(duì)論是“科學(xué)健康發(fā)展的一大障礙”的言論。在目前的觀測(cè)和研究都很好地驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的今天，我也是很好奇，這位教授到底是如何“推翻”相對(duì)論的……
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