黑洞碰撞可能让隐形怪物穿越太空

两个黑洞相互碰撞。这种力量可能已经足够强大，可以将产生的物体引导到深空。

图上两个黑洞可能已经合并，具有足够的能量将由此产生的空洞炸出整个银河系。

在过去的几天里，我们都在讨好我们银河系黑洞的光辉新形象。但是有那么一刻，我们可能想要停下来，向宇宙中的一个孤独的鸿沟表达我们的敬意，这个鸿沟可能已经从它自己的星系中被引导了出来。

星期四——就在同一天，Event Horizo n Telescope Collaboration为我们带来了人马座 A* 的内脏照片 ——天文学家宣布，在宇宙的某个地方，两个黑洞可以以足够的力量合并，从而将由此产生的空洞从视线中踢出.

是的，这意味着现在可能有一个巨大的深渊穿过宇宙。但不要惊慌。

阿尔伯特爱因斯坦研究所的博士后研究员关于被遗弃的虚空研究的维杰·瓦尔马说：“空间非常巨大。黑洞撞上其他东西的可能性非常低。” . “实际上，它只是一个不会做任何事情的自由黑洞。”

而且，根据 Varma 的说法，这种被称为 GW200129 的合并很有可能只是将婴儿黑洞从它的家中炸了一半。“目前尚不清楚黑洞是否一定会从其宿主星系中弹出，”他说。“我们可以更有把握地说，如果黑洞是在这些被称为球状星团的星团中形成的……它很可能会从星团中弹出。”

换句话说，被遗弃的深渊本可以绕过完全隔离——但它几乎肯定是在某种类型的超高速宇宙航行中。

迷失的虚空之旅

太空中布满了像我们的银河系这样的星系，而星系中也布满了像我们的太阳这样的恒星。

当其中一颗恒星发生内爆，使其所有物质都变成一个奇点时，就会形成一个黑洞。有时，星系间区域的恒星聚集在一起，因此增加了黑洞聚会的可能性。那些混合在一起的黑洞有时会在这种危险的聚会中跳起华尔兹舞，形成所谓的双黑洞系统，这意味着它们中的两个被锁定在一个轨道上。最终，这些轨道往往会发生碰撞并迫使跳舞的无底坑合并。

GW200129 努力遵循所有这些步骤，并且由于开创性的激光干涉引力波天文台（LIGO），研究人员最近以引力波的形式捕获了合并的收益。

但是 Varma 和他的团队想要追随 GW200129 的旅程，甚至超越在空间和时间结构中涟漪的巨大融合。Varma 说，几十年来，专家们认为，这种惊天动地的黑洞结合可能会产生一种称为速度“反冲”的后坐力。

就是这样。

当任何两个物体碰撞在一起时，物理定律说它们的动量必须守恒。生成的项目必须保持前两者的总速度或速度，并继续以净力移动。因此，黑洞被认为遵循相同的规则，从而以一定的速度或踢速度向外“踢”合并衍生的空洞。这有点像在电子游戏中开枪时，后坐力会使你更难击中目标，因为它会推挤你的角色。随后的运动是由于动量守恒而发生的。

如果黑洞的踢动速度满足所谓的星系“逃逸速度”，简单来说就是离开那个星系所需的速度，那么它就会离开那个星系。

在计算 GW200129 的速度“踢”时，Varma 和他的团队发现它确实符合其星团的逃逸速度。“如果你想更准确一点，”他指出，“它不一定会逃脱。有 99.5% 的机会逃脱。”

“自 2007 年左右以来，人们就知道这些黑洞可以达到每秒数千公里的踢速度，”Varma 补充说。“但这是我们第一次能够从引力波中看到这一点。”

该团队表示，GW200129 甚至可能满足逃逸速度标准，从而将自己从它所居住的整个星系中驱逐出去。然而，“我们无法确定它来自哪个星系或星系团，”Varma 说，这就是为什么这一点仍然不清楚。作为背景，他给出了大约 85% 的合并逃离类似银河系领域的机会，但表示它不太可能逃离椭圆星系，因为这样的宇宙邻域具有非常高的逃逸速度。

“我们实际上是在两年前尝试过的，”他说。“看到没有任何信号显示出任何可测量的踢球速度，这有点令人失望。最终看到这种情况发生是非常令人高兴的，而且对于我们的整个领域来说，这已经是很长一段时间了。”

重新思考黑洞物理学

“如果我们发现像这样的大踢非常普遍，我们预计在第一次合并后不会保留黑洞，”瓦尔马说。他说，这将与为什么一些黑洞真的很重的主要理论之一相矛盾。

计算机模拟表明，超新星不应产生质量超过太阳质量 45 到 60 倍的黑洞。但是，Varma 解释说，“LIGO 和 Virgo 实际上已经发现了这样的黑洞。”

“哪儿来的？” 一直是天文学家悬而未决的问题。

一种提议的机制是随后的黑洞合并，因为随着黑洞的复合，产生的结果总是更大。想象气泡组合成更大的气泡。也许黑洞会发生某种气泡效应。

但是，正如 Varma 解释的那样，如果一个来自合并的黑洞被踢出它的星系，甚至是星团，它可能无法再次合并。它会……有点迷失。“我们可能不得不重新考虑我们的天体物理模型，”他说，如果黑洞合并产生的超高反冲速度无处不在的话。

流氓超大质量黑洞？

到目前为止，关于踢速度，我们一直在谈论不被认为是超大质量的黑洞。超大质量黑洞就像让我们的宇宙继续运转的引擎，将每个星系邻域固定在一起。例如，锚定我们银河系的 SgrA* 是一个超大质量空洞。

这带来了一个压力很大的问题：合并星系，也就是合并超大质量黑洞，会带来速度冲击吗？

“在这种情况下，最终的黑洞实际上可以从整个星系中弹出或从其中心移开，”瓦尔马说。“例如，这可能导致没有中央超大质量黑洞的星系。” 但是，我们仍然没有真正的此类事件的具体证据。

如果仍有一部分人因为黑洞爆炸进入银河系的可能性而坚持认为黑洞正在穿过宇宙，那么这项新研究的研究小组会提供额外的宽慰。“我经常被问到这个问题，”Varma 说，“我们是否应该期待天气预报中出现黑洞。但是，我的意思是，我们也能够测量速度的方向。”

“在这种特殊情况下，它实际上是指向远离我们的。”