兩個黑洞相互碰撞。這種力量可能已經(jīng)足夠強大，可以將產(chǎn)生的物體引導(dǎo)到深空。

圖上兩個黑洞可能已經(jīng)合并，具有足夠的能量將由此產(chǎn)生的空洞炸出整個銀河系。

在過去的幾天里，我們都在討好我們銀河系黑洞的光輝新形象。但是有那么一刻，我們可能想要停下來，向宇宙中的一個孤獨的鴻溝表達我們的敬意，這個鴻溝可能已經(jīng)從它自己的星系中被引導(dǎo)了出來。

星期四——就在同一天，Event Horizo n Telescope Collaboration為我們帶來了人馬座 A* 的內(nèi)臟照片 ——天文學(xué)家宣布，在宇宙的某個地方，兩個黑洞可以以足夠的力量合并，從而將由此產(chǎn)生的空洞從視線中踢出.

是的，這意味著現(xiàn)在可能有一個巨大的深淵穿過宇宙。但不要驚慌。

阿爾伯特愛因斯坦研究所的博士后研究員關(guān)于被遺棄的虛空研究的維杰·瓦爾馬說：“空間非常巨大。黑洞撞上其他東西的可能性非常低?！?. “實際上，它只是一個不會做任何事情的自由黑洞。”

而且，根據(jù) Varma 的說法，這種被稱為 GW200129 的合并很有可能只是將嬰兒黑洞從它的家中炸了一半?！澳壳吧胁磺宄诙词欠褚欢〞钠渌拗餍窍抵袕棾觯彼f?！拔覀兛梢愿邪盐盏卣f，如果黑洞是在這些被稱為球狀星團的星團中形成的……它很可能會從星團中彈出?！?/p>

換句話說，被遺棄的深淵本可以繞過完全隔離——但它幾乎肯定是在某種類型的超高速宇宙航行中。

迷失的虛空之旅

太空中布滿了像我們的銀河系這樣的星系，而星系中也布滿了像我們的太陽這樣的恒星。

當(dāng)其中一顆恒星發(fā)生內(nèi)爆，使其所有物質(zhì)都變成一個奇點時，就會形成一個黑洞。有時，星系間區(qū)域的恒星聚集在一起，因此增加了黑洞聚會的可能性。那些混合在一起的黑洞有時會在這種危險的聚會中跳起華爾茲舞，形成所謂的雙黑洞系統(tǒng)，這意味著它們中的兩個被鎖定在一個軌道上。最終，這些軌道往往會發(fā)生碰撞并迫使跳舞的無底坑合并。

GW200129 努力遵循所有這些步驟，并且由于開創(chuàng)性的激光干涉引力波天文臺（LIGO），研究人員最近以引力波的形式捕獲了合并的收益。

但是 Varma 和他的團隊想要追隨 GW200129 的旅程，甚至超越在空間和時間結(jié)構(gòu)中漣漪的巨大融合。Varma 說，幾十年來，專家們認(rèn)為，這種驚天動地的黑洞結(jié)合可能會產(chǎn)生一種稱為速度“反沖”的后坐力。

就是這樣。

當(dāng)任何兩個物體碰撞在一起時，物理定律說它們的動量必須守恒。生成的項目必須保持前兩者的總速度或速度，并繼續(xù)以凈力移動。因此，黑洞被認(rèn)為遵循相同的規(guī)則，從而以一定的速度或踢速度向外“踢”合并衍生的空洞。這有點像在電子游戲中開槍時，后坐力會使你更難擊中目標(biāo)，因為它會推擠你的角色。隨后的運動是由于動量守恒而發(fā)生的。

如果黑洞的踢動速度滿足所謂的星系“逃逸速度”，簡單來說就是離開那個星系所需的速度，那么它就會離開那個星系。

在計算 GW200129 的速度“踢”時，Varma 和他的團隊發(fā)現(xiàn)它確實符合其星團的逃逸速度?！叭绻阆敫鼫?zhǔn)確一點，”他指出，“它不一定會逃脫。有 99.5% 的機會逃脫?！?/p>

“自 2007 年左右以來，人們就知道這些黑洞可以達到每秒數(shù)千公里的踢速度，”Varma 補充說。“但這是我們第一次能夠從引力波中看到這一點?！?/p>

該團隊表示，GW200129 甚至可能滿足逃逸速度標(biāo)準(zhǔn)，從而將自己從它所居住的整個星系中驅(qū)逐出去。然而，“我們無法確定它來自哪個星系或星系團，”Varma 說，這就是為什么這一點仍然不清楚。作為背景，他給出了大約 85% 的合并逃離類似銀河系領(lǐng)域的機會，但表示它不太可能逃離橢圓星系，因為這樣的宇宙鄰域具有非常高的逃逸速度。

“我們實際上是在兩年前嘗試過的，”他說。“看到?jīng)]有任何信號顯示出任何可測量的踢球速度，這有點令人失望。最終看到這種情況發(fā)生是非常令人高興的，而且對于我們的整個領(lǐng)域來說，這已經(jīng)是很長一段時間了?！?/p>

重新思考黑洞物理學(xué)

“如果我們發(fā)現(xiàn)像這樣的大踢非常普遍，我們預(yù)計在第一次合并后不會保留黑洞，”瓦爾馬說。他說，這將與為什么一些黑洞真的很重的主要理論之一相矛盾。

計算機模擬表明，超新星不應(yīng)產(chǎn)生質(zhì)量超過太陽質(zhì)量 45 到 60 倍的黑洞。但是，Varma 解釋說，“LIGO 和 Virgo 實際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這樣的黑洞?！?/p>

“哪兒來的？” 一直是天文學(xué)家懸而未決的問題。

一種提議的機制是隨后的黑洞合并，因為隨著黑洞的復(fù)合，產(chǎn)生的結(jié)果總是更大。想象氣泡組合成更大的氣泡。也許黑洞會發(fā)生某種氣泡效應(yīng)。

但是，正如 Varma 解釋的那樣，如果一個來自合并的黑洞被踢出它的星系，甚至是星團，它可能無法再次合并。它會……有點迷失?！拔覀兛赡懿坏貌恢匦驴紤]我們的天體物理模型，”他說，如果黑洞合并產(chǎn)生的超高反沖速度無處不在的話。

流氓超大質(zhì)量黑洞？

到目前為止，關(guān)于踢速度，我們一直在談?wù)摬槐徽J(rèn)為是超大質(zhì)量的黑洞。超大質(zhì)量黑洞就像讓我們的宇宙繼續(xù)運轉(zhuǎn)的引擎，將每個星系鄰域固定在一起。例如，錨定我們銀河系的 SgrA* 是一個超大質(zhì)量空洞。

這帶來了一個壓力很大的問題：合并星系，也就是合并超大質(zhì)量黑洞，會帶來速度沖擊嗎？

“在這種情況下，最終的黑洞實際上可以從整個星系中彈出或從其中心移開，”瓦爾馬說?！袄?，這可能導(dǎo)致沒有中央超大質(zhì)量黑洞的星系?！?但是，我們?nèi)匀粵]有真正的此類事件的具體證據(jù)。

如果仍有一部分人因為黑洞爆炸進入銀河系的可能性而堅持認(rèn)為黑洞正在穿過宇宙，那么這項新研究的研究小組會提供額外的寬慰?！拔医?jīng)常被問到這個問題，”Varma 說，“我們是否應(yīng)該期待天氣預(yù)報中出現(xiàn)黑洞。但是，我的意思是，我們也能夠測量速度的方向。”

“在這種特殊情況下，它實際上是指向遠離我們的。”