如果兩個黑洞發生碰撞時

Question

天文上以經發現數個疑似黑洞
且行經黑動的物質能量皆由可能被黑洞給吸附而吞噬
黑洞在吞噬這些物質能量後 會不會相對的增加了黑洞的體積與重力(吸附物質能量的強度)

假設黑洞在吸附物質能量後其體積及重力增加
而其勢力範圍達到另一個黑洞的領域 形成戶相吸引而發生碰撞
不知這時會發生何種天文狀況

答案將交付投票決定

Answer 1

如果一個天體質量足夠大﹑體積足夠小﹐那麼它的引力大得就會連光都逃不出去。這種天體就是黑洞。黑洞這一概念剛提出來時曾被人們稱作痴人說夢﹐但科學家的研究日益證明這種天體的確存在﹐一些科學家還因研究黑洞而出了名﹐其中最有名的一個要算英國科學家霍金。近年來﹐科學家又發現了黑洞的許多新的怪脾氣。

英國科學家對由巨大黑洞和小型黑洞發出的X射線輻射進行了比較研究後發現﹐儘管黑洞其大小各異﹑質量也相差甚遠﹐但它們在吸收週圍氣體﹐同時放射出X射線的過程中有著相同的波動規律﹐如同快慢不同但演唱音調相同的“同一首歌”。科學家說﹐這一發現可幫助天文學家對黑洞的X射線“曲調”進行分析並推算黑洞的質量等特性。

黑洞也會“因噎廢食”是科學家發現黑洞的另一個怪脾氣。劍橋大學天文科學家發現﹐如果“喂”給的物質過多過快﹐黑洞有可能會“因噎廢食”。這意味著﹐引力強大無比的黑洞﹐可能並非擁有所假設的吞噬一切的“胃口”。科學家通過模擬結果發現﹐物質環在落入黑洞過程中﹐先被黑洞吞下的部份還會不斷被吐出﹐最終使得只有很小一部份物質環真正進入黑洞。

兩個脾氣古怪的人相遇往往會發生激烈爭吵﹐如果兩個黑洞相遇會出現什麼情景呢﹖科學家最近借助功能強大的超級計算機﹐首次模擬出了大小不一的兩個黑洞劇烈碰撞的過程。他們發現﹐兩個黑洞碰撞後形成新黑洞﹐會釋放出極大的能量。質量分別為太陽15倍和10倍的兩個黑洞相撞時﹐釋放出的能量將比太陽過去50億年來產生的能量總和還要多出數千倍。

上述兩個黑洞相遇的過程是在計算機上模擬出來的﹐現實中天文學家觀測到這種現象了嗎﹖科學家認為﹐美國和意大利的科學衛星探測到極強大的一次伽瑪射線爆發有可能是兩個黑洞相遇後的結果。這次爆發在數十秒鐘之內釋放出的能量可能相當于一萬個太陽在50億年裡釋放能量的總和。這次爆發據認為是發生在距地球幾十億光年的宇宙深處﹐其亮度比以前發現的最強爆發還要高10倍。假設爆發時伽馬射線是沿各方向均勻射出﹐則這次爆發產生的能量極其龐大﹐用現有理論無法解釋﹐科學家推測﹐這次爆發用兩個黑洞相遇解釋比較合理。

原先人們認為黑洞不多﹐但科學家發現在宇宙尺度上﹐黑洞幾乎“無所不在”。僅在我們生活的銀河系就有不少。日本科學家發現銀河系中心存在24個黑洞﹐其質量分別相當于太陽的3200倍到125萬倍不等。

不過儘管黑洞很多﹐科學家發現的黑洞的個頭卻呈現出兩個極端的分佈﹐大的很大﹐小的很小﹐缺乏中間過渡層次。大的就是超巨黑洞﹐它一般存在於星系的中心﹐質量達到太陽的數百萬甚至數十億倍。小的黑洞質量與太陽基本處於一個數量級﹐據認為主要由質量相當太陽10倍左右的恆星發生超新星爆炸後形成。

黑洞研究引起人們興趣的一個重要原因是﹐時間和空間在黑洞中消失﹐這意味著通過黑洞有可能將我們現在的時間和空間連接另外一個時間和空間﹐時間旅行有可能實現。如果按照包括霍金等人的假說我們的宇宙不是時空4維﹐而是11維的話﹐那麼黑洞有可能是通往其他7維的通道。黑洞留下很多謎﹐很值得我們進一步探索。

德 國 普 朗 克 學 院 (Max Planck Institute) 的 科 學 家 利 用 超 級 電 腦 (supercomputer) ， 模 擬 兩 個 黑 洞 (black holes) 互 相 碰 撞 ， 結 合 成 為 一 個 巨 大 的 黑 洞 ， 並 發 射 出 重 力 波 (gravitational waves) 。

重 力 波 是 廣 義 相 對 論 所 預 言 的 ， 當 巨 大 物 質 發 生 變 化 ， 例 如 星 球 倒 塌 變 成 黑 洞 ， 將 會 產 生 重 力 波 ， 以 光 的 速 度 傳 播 出 去 ； 科 學 家 希 望 ， 在 不 久 將 來 可 以 使 用 新 的 儀 器 偵 查 到 重 力 波 。

科 學 家 利 用 安 裝 有 二 百 五 十 六 個 處 理 器 (processor) 的 超 級 電 腦 ， 經 過 十 四 萬 小 時 的 電 腦 時 間 ， 模 擬 二 個 旋 轉 著 黑 洞 ， 在 三 十 英 里 的 距 離 內 ， 互 相 吸 引 ， 結 合 在 一 起 ， 上 方 四 個 圖 ， 便 是 科 學 家 模 擬 黑 洞 結 合 的 過 程 。

科 學 家 指 出 ， 一 般 兩 個 黑 洞 不 會 正 面 碰 撞 ， 而 是 螺 旋 形 的 互 相 碰 撞 ； 當 黑 洞 碰 撞 時 ， 會 釋 放 出 百 分 之 一 的 質 量 ， 這 是 相 等 於 太 陽 在 五 十 億 年 內 所 發 出 的 能 量 的 數 千 倍 ； 笫 五 個 圖 所 見 ， 是 科 學 家 模 擬 黑 洞 散 發 出 來 的 重 力 波 ， 白 色 的 地 方 是 顯 示 最 大 的 強 度 ， 而 紅 色 則 是 相 對 比 較 細 的 強 度 。

Answer 2

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