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【科學震撼彈】人類所觀測到「最大規模雙黑洞」合併　科技部、清大共同研究

上報快訊／陳品潔、林育萱 2020年09月03日 17:03:00
球數百個研究機構和學者在合作研究之下，測得人類有紀錄以來「最大規模雙黑洞合併」。（取自LIGO Scientific Collaboration）

球數百個研究機構和學者在合作研究之下，測得人類有紀錄以來「最大規模雙黑洞合併」。（取自LIGO Scientific Collaboration）

美國科學期刊「物理評論快報」（Physical Review Letters）和「天文物理期刊通訊」（The Astrophysical Journal Letters）於當地時間2日發表論文，指出全球數百個研究機構和學者在合作研究之下，測得人類有紀錄以來「最大規模雙黑洞合併」事件，而台灣的科技部以及清華大學，也共同支援這項偵測研究過程。

 

對此，科技部已證實消息，並表示清華大學光電所教授趙煦，在科技部支助下，參與美國雷射干涉重力波天文台（LIGO）合作研究，為發現「雙黑洞的合併」共同作者。

 

清大光電所參與研究

 

參與研究的清華大學光電所教授趙煦3日表示，此次研究是由「光電所」進行，而非天文所，主要是因為團隊負責的項目為「偵測器光學開發」。

 

趙煦表示，該團隊已參與計畫10年了，這次有重大發現，「每個人都是作者」。

 

 

雙黑洞合併規模遠超預期

 

據美國科學促進會（American Association for the Advancement of Science）旗下「科學雜誌」（Science）網站3日報導，據美國雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory）以及義大利室女座偵探測站（Virgo）偵測所得，在「宇宙深處之中，有兩個黑洞旋渦彼此捲進對方，並且合併為一」。

 

「物理評論」指出，2019年5月科學家已發現有兩個黑洞合併的跡象，但事後證實合併規模之大超過科學界本來的預期。

 

這兩個合併的黑洞，重力分別高達65和85個太陽質量（solar mass，1個太陽質量大約是1個太陽的重力）合而為一成為一個142太陽質量的黑洞。

 

對於這個142太陽質量的黑洞觀測，更是對於「中介質量黑洞」（IMBH ，質量超過恆星黑洞，遠小於「超大質量黑洞 註更多所謂超大質量黑洞，是指太陽質量約為10萬到數十億的黑洞。室女座星系團的M87星系中心、銀河系中心皆存在這種「超大質量黑洞」。 」的一種黑洞）的首次直接觀察。

 

首次直接觀測到中介質量黑洞

 

「物理評論」解釋，這項發現之所以讓科學界感到振奮，除了因為這是人類史上測得重力最強的黑洞合併事件之外，這是第一次發現到中介質量黑洞。

 

科學家相信，這種重力中等的黑洞可能會進一步和其他黑洞合併，最終成為超級黑洞 註更多 天文學家發現每個星系中央都潛伏著一個超大質量黑洞，我們所在的銀河系中央同樣有一顆，這顆超大質量黑洞距離我們大約2.7萬光年，星系中央的超大質量黑洞可以統治整個星系內的所有天體，而科學家正在不斷發現質量更大的超級黑洞。

 

 

結果支持黑洞融合假設

 

「物理評論」更指出，未來可藉由室女座探測站（Virgo detectors）、雷射干涉引力波天文台（LIGO）觀測到更多此類黑洞合併活動。

 

另外，「物理評論」表示，比恆星黑洞更大的黑洞形成過程，目前科學界歸納出兩種假設，一是由兩個恆星在共同質量中心環繞的「聯星」（Binary star）系統，2個恆星皆產生重力坍塌而形成的，第二則是由2個黑洞融合成更大的黑洞。

 

這次觀測結果得以支持第二種假設，但目前學界尚未有定論。

 

據《BBC》報導，長期以來，科學一直在追蹤天空中存在的小一些的、甚而至於大很多的黑洞。

 

觀測見證了中介質量的黑洞的誕生。由黑洞合併產生的能量「爆炸」通過引力波或時空連續體中的漣漪釋放，等同於8個太陽的能量。

 

引力波事件僅持續了十分之一秒，這些波源自於迄今為止離地球最遙遠的70億光年之外。（雲圖罕見「對流胞」乖乖排隊）

 

 

 


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關鍵字： 清大 科技部 雙黑洞

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