第三节 黑洞合并与崩溃
本帖最后由 Derena 于 2018-3-21 12:11 编辑
第五章 物质世界
第三节 黑洞合并与崩溃
当两个黑洞狭路相逢，那就不是火星撞地球那么简单了。
两个黑洞能够走到一起是一件非常神奇的事件，一个必不可少的条件是谁也不携带任何外部原子物质，例如通常所见围绕着黑洞外部的星系结构，他们都是在宇宙之中漂浮的孤独的幽灵。换言之，黑洞将所有曾经跟随过他的东西——整个星系都吃掉了。
假如两个星系靠近并发生碰撞，两者之间就会发生能量交换，同时也会改变他们的运行方向而互相远离，两个黑洞就不会有合并的可能性。
两个黑洞合并是一个高能粒子体的融合过程，在这个过程中会有一部分高能粒子获得更大的动能，因而有足够的能力摆脱黑洞的引力约束，成为漫游太空之中的其中一种宇宙射线。这部分逃逸掉的高能粒子，是导致两个黑洞合并后总质量减少的根本原因。
黑洞合并后其体积会发生衰减振荡（膨胀和收缩），因而引发衰减的引力波振荡。如果黑洞膨胀和收缩的幅度超过临界值，黑洞合并后就会发生大爆炸，原来的大黑洞将分裂为无数的小黑洞，形成一个球状的暗物质群，类似于超新星爆发后的形状。
一旦黑洞发生大爆炸，几乎可以肯定LIGO会探测到，不过黑洞发生爆炸的机会实在是太渺茫了。下面是哈勃望远镜合成的ZwCl0024+ 1652星系呈环状分布的暗物质示意图（资料来自Hubble Space Telescope）：
其实两个黑洞合并，与在外太空无重状态中的两个水珠的靠近融合的过程是非常相似的，除了由于积能比的巨大差别，黑洞会先互相绕转，水珠则直接融入，与及黑洞的合并会向外辐射高能粒子之外，整个过程基本一样。两者在融合之后都会产生衰减振荡，一个产生引力波，另一个则产生次声波。
因此研究水珠在外太空无重状态中的合并过程，可以有助于了解黑洞的合并现象。
第五章 物质世界
第三节 黑洞合并与崩溃
当两个黑洞狭路相逢，那就不是火星撞地球那么简单了。
两个黑洞能够走到一起是一件非常神奇的事件，一个必不可少的条件是谁也不携带任何外部原子物质，例如通常所见围绕着黑洞外部的星系结构，他们都是在宇宙之中漂浮的孤独的幽灵。换言之，黑洞将所有曾经跟随过他的东西——整个星系都吃掉了。
假如两个星系靠近并发生碰撞，两者之间就会发生能量交换，同时也会改变他们的运行方向而互相远离，两个黑洞就不会有合并的可能性。
两个黑洞合并是一个高能粒子体的融合过程，在这个过程中会有一部分高能粒子获得更大的动能，因而有足够的能力摆脱黑洞的引力约束，成为漫游太空之中的其中一种宇宙射线。这部分逃逸掉的高能粒子，是导致两个黑洞合并后总质量减少的根本原因。
黑洞合并后其体积会发生衰减振荡（膨胀和收缩），因而引发衰减的引力波振荡。如果黑洞膨胀和收缩的幅度超过临界值，黑洞合并后就会发生大爆炸，原来的大黑洞将分裂为无数的小黑洞，形成一个球状的暗物质群，类似于超新星爆发后的形状。
一旦黑洞发生大爆炸，几乎可以肯定LIGO会探测到，不过黑洞发生爆炸的机会实在是太渺茫了。下面是哈勃望远镜合成的ZwCl0024+ 1652星系呈环状分布的暗物质示意图（资料来自Hubble Space Telescope）：
图中的ZwCl0024+ 1652星系很可能是两个超级黑洞合并失败发生大爆炸留下的遗迹
其实两个黑洞合并，与在外太空无重状态中的两个水珠的靠近融合的过程是非常相似的，除了由于积能比的巨大差别，黑洞会先互相绕转，水珠则直接融入，与及黑洞的合并会向外辐射高能粒子之外，整个过程基本一样。两者在融合之后都会产生衰减振荡，一个产生引力波，另一个则产生次声波。
因此研究水珠在外太空无重状态中的合并过程，可以有助于了解黑洞的合并现象。
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