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追踪引力波GW190521:人类或首次观测到假想天体玻色子星合并

2021-02-25 15:25 前瞻网   

 

追踪引力波GW190521:人类或首次观测到假想天体玻色子星合并

由加利西亚高能物理研究所(IGFAE)和阿威罗大学领导的一个国际科学家小组表明,此前认为由引力波GW190521产生的有史以来最剧烈的黑洞碰撞实际上可能是和两颗玻色子星的合并有关。这将是这些假设玻色子星存在的第一个证据,玻色子星是暗物质的候选物,据信占宇宙质量的27%。

该研究发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

2020年9月,人类发现引力波信号GW190521。根据分析,该信号与两个质量分别是太阳85倍和66倍的重黑洞的碰撞相一致,这两个黑洞产生了一个最终质量为142个太阳的黑洞。由此产生了一个中等质量黑洞,该类型黑洞此前未被观测到。

这一发现至关重要,因为这种黑洞是两个著名黑洞类型,即恒星质量黑洞和超大质量黑洞中缺失的一环。前者由恒星坍塌形成,后者位于包括银河系在内的几乎所有星系的中心。

这项最新研究对信号GW190521的起源提出了另一种解释,认为是由两个被称为玻色子星的外来物体的碰撞导致的,这是解释暗物质的最有可能的候选者之一。 在他们的分析中,研究小组能够估计这些恒星中一种新粒子成分的质量,这种粒子是一种超轻玻色子,质量比电子小几十亿倍。

该团队将GW190521信号与玻色子星合并的计算机模拟进行了比较。结果表明,该信号来源与此前黑洞碰撞的看法不符。

研究小组发现,尽管分析倾向于黑洞合并的假设,但数据实际上更倾向于玻色子星合并。

这一结果不仅涉及到玻色子恒星的首次观测,还涉及到它们的组成部分,即一种被称为超轻玻色子的新粒子。研究人员称,“如果通过后续的分析和其他引力波观测得到证实,该结果将为长期寻找的暗物质候选者提供首次观测证据。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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