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科技日報記者?劉霞
英國科學家在近日刊發(fā)的《自然》雜志上撰文指出，他們可能證實了100多年前阿爾伯特·愛因斯坦在廣義相對論中預測的一種引力現(xiàn)象：在雙黑洞那樣的大系統(tǒng)上也會發(fā)生進動效應?，F(xiàn)在他們首次在宇宙中觀測到了這種罕見的現(xiàn)象。
兩個超大質量黑洞并合（藝術圖）。圖片來源：美國趣味科學網站
進動類似于人們在旋轉的陀螺上看到的擺動，它可能每隔幾秒擺動或進動一次。廣義相對論提出的進動是一種極其微弱的效應，幾乎無法察覺。此前，科學家在雙脈沖星系統(tǒng)中測量到的進動歷時75年多，而最新研究中的雙黑洞系統(tǒng)每秒進動數(shù)次，速度是此前測量的100億倍。
2020年，科學家利用美國的先進激光干涉儀引力波天文臺（Advance LIGO）和意大利的“室女座”引力波探測器，探測到黑洞并合產生的引力波。現(xiàn)在，英國科學家經過對引力波波型開展深入研究，確認其中更大的黑洞（質量約為太陽質量的40倍）正在瘋狂旋轉，這可能是借助引力波探測到的旋轉速度最快的黑洞，這種激烈而快速的旋轉扭曲了空間和時間，以至于雙黑洞系統(tǒng)的運行軌道前后搖擺，出現(xiàn)進動現(xiàn)象，這是他們首次在宇宙中觀測到這種罕見的現(xiàn)象。
該研究主要作者、卡迪夫大學重力探索研究所所長馬克·漢納姆說：“我們一直認為雙星黑洞可以做到這一點，經過80多次探測，我們終于找到了！”
研究人員解釋說，當這兩個巨大的物體在越來越近的軌道上相互拖拽時，它們開始像“醉酒”的陀螺一樣搖晃，每秒進動幾次。這一發(fā)現(xiàn)證明了愛因斯坦廣義相對論的正確性，他預測宇宙中一些最大的物體可能存在這種效應，但也提出了一個問題：像這樣搖擺不定的黑洞之間的并合是否像曾經認為的那樣罕見。
研究論文合著者、卡迪夫大學研究員查理·霍伊表示：“目前的模型表明，這一情況可能千載難逢，但也可能預示著我們的模型需要改變。國際引力波探測器網絡目前正在升級，將于2023年‘上崗’，可能會發(fā)現(xiàn)數(shù)百個黑洞碰撞事件，給我們最終答案?！?/p>
關鍵詞： 廣義相對論
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