黑洞“踢”过太空的声音首次令人震惊

后坐力分为两个黑洞碰撞现在已使用引力波.

这是有史以来第一次不仅可以捕获新形成的速度的测量黑洞被推断在空间上，也跨越方向，为理解提供了一种新的工具黑洞合并。

从 2019 年引力波事件GW190412，天文学家已经确定碰撞的不平衡性以超过每秒 50 公里（31 英里）的速度踢了黑洞。

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“这是天体物理学中为数不多的现象之一，我们不仅在探测某些东西，而且我们正在重建数十亿光年外物体的完整 3D 运动，仅使用时空中的涟漪，”天体物理学家库斯塔夫·钱德拉说宾夕法尼亚州立大学。

“这是引力波功能的非凡证明。”

自 10 年以来首次探测引力波和从那时起、LIGO、Virgo 和 KAGRA 探测器已经钓到了上百只黑洞碰撞在宇宙中响起。

引力波就像涟漪在池塘中，如果那个池塘是时空的。作为两个黑洞它们相互螺旋，相互作用的引力场扰动时空，以光速发出涟漪。

当黑洞碰撞和合并时，这种舞蹈在一次巨大的引力爆炸中达到高潮，形成一个单一的物体。科学家可以解码这些涟漪来探测黑洞的特性，包括两个碰撞黑洞中每个黑洞的质量和自旋，以及最终合并产物的质量。

“黑洞合并可以理解为不同信号的叠加，就像管弦乐队的音乐与许多不同乐器演奏的音乐组合一致一样。”天体物理学家胡安·卡尔德隆-布斯蒂略解释道西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学。

“然而，这个乐团很特别：位于它周围不同位置的观众会录制不同的乐器组合，这使他们能够了解自己在乐团周围的确切位置。”

剧烈的宇宙事件（例如核心坍缩超新星或黑洞合并）最戏剧性的结果之一是一种被称为本命踢的现象。如果事件不平衡– 超新星在一侧更强大，或者两个黑洞的质量非常不均匀——传递的能量将不均匀，使新形成的黑洞向一个方向产生巨大的推动力。

回到 2018 年，Calderon-Bustillo 和他的同事设计了一种方法，根据所涉及黑洞的自旋和质量，根据引力波合并数据测量黑洞的本命踢。它需要一组当时尚未满足的特定条件，但没过多久，正确类型的事件就发生了。

2019年4月，黑洞碰撞在极不均匀的双星中的两个黑洞之间最终被 LIGO-Virgo 合作检测到。其中一个黑洞的质量是太阳的 29.7 倍，而另一个黑洞的质量是太阳的三倍多——只有太阳质量的 8.4 倍。此外，合并的轻量级意味着比更大规模的合并更长的信号，后者提供了大量数据。

研究人员使用他们的分析技术，确定了合并的黑洞从碰撞中喷射出来的角度和速度——速度足以从碰撞中排出球状星团，星系内紧密结合的恒星团。

当然，我们不知道黑洞是否在球状星团中;合并发生在 24 亿光年之外，我们的仪器分辨率不够高，无法看到那么远的球状星团。但如果是的话，它可能正在消失。

研究人员表示，这项技术可能是一种强大的新工具探测黑洞合并.

“密集环境中的黑洞合并会导致可检测到的电磁信号——称为耀斑——因为残余黑洞穿过像活跃星系核一样的密集环境，”天体物理学家 Samson Leong 说香港中文大学。

“因为耀斑的能见度取决于后坐力相对于地球的方向，所以测量后坐力将使我们能够区分来自双星黑洞的真正引力波-电磁信号对和随机巧合。”

该研究已发表在自然天文学.

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