當一顆

中子星

和一個

黑洞

極度“相愛”時，會發生什麼呢？

據發表於《天文物理學雜誌快報》（Astrophysical Journal Letters）的一項研究指出，

科學家

們第一次明確地證實了黑洞和中子星的碰撞：

一個黑洞一口吞掉了一顆中子星

，而黑洞吞食中子星產生的

引力波

在10億年到達地球后仍然清晰可見，再次驗證愛因斯坦的最後預言又說對了。

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根據恆星坍縮理論，黑洞是宇宙中一個具有極端強引力場的點，引力大到甚至連光都無法逃脫，由大質量恆星死亡並自行坍塌時形成。而中子星的形成類似，是一顆大質量恆星耗盡核心燃料後，經重力坍縮發生超新星爆炸再壓縮而成，主要由堆積的中子組成。

那什麼是引力波？愛因斯坦的最後預言又說了什麼？

牛頓在1687年發表萬有引力定律後，人類知道了兩個有質量的物體之間存在相互的吸引力，但是牛頓沒有解釋引力是怎麼來的。到了1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，認為重力不單只是兩個物體之間相互吸引的作用力，而可以用時間與空間的扭曲程度來表示。

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廣義相對論說，平坦的空間會被有質量的物體壓彎。因此當兩個極高質量的天體（黑洞或中子星）互相圍繞公轉，時空就會被它們的重力迴圈拉扯而形成向外擴散的波浪，這個波浪就是引力波。舉個例子，我們往池塘丟一個石頭，水面產生一圈一圈的漣漪，這個漣漪就相當於是引力波。

自2016年科學家證明了廣義相對論所預言的引力波存在後，短短几年來，科學家已發現記錄了雙黑洞碰撞、雙中子星碰撞等50個引力波事件。但理論上，除了黑洞之間的互相碰撞和中子星之間的碰撞外，黑洞吞噬中子星也會釋放引力波，但這個現象一直未得到證實。

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直接探測引力波非常困難，即使極高質量的天體，其所造成的引力波波幅仍然非常小。為了直接探測引力波，諾獎得主、物理學家基普·斯蒂芬·索恩（Kip Stephen Thorne）主導了美國鐳射干涉引力波天文臺（LIGO）的建造，採用了簡單光干涉原理，將兩束互相垂直的鐳射各自沿著4公里長的隧道發射，在隧道盡頭用鏡反射回起點重新結合，形成干涉影象。如果引力波經過地球，因為互相垂直的方向的時空扭曲程度不相同，兩束鐳射所走過的距離就會有所不同，干涉影象就會改變。而義大利室女座干涉儀（Virgo）的建造原理也類似。

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時間來到2020年1月5日，當人類感官無法察覺的衝擊波穿過地球時，地球發生了輕微的顫抖，而地球的微顫被LIGO和Virgo的探測器檢測到，這屬於引力波訊號。時隔10天后，探測器再次檢測到引力波訊號。

隨後LIGO和Virgo的科學家以及美國西北大學、麻省理工學院等團隊對這兩起引力波事件（GW200105、GW200115）進行分析研究，發現訊號來自2個聯星螺旋系統。如果是中子星合併，那會引發伽馬射線爆發，天文望遠鏡可以觀測到電磁波訊號，但是科學家們沒有發現任何的電磁波訊號。

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科學家根據引力波的特性計算天體的質量；如果其中一個物體的質量大約是太陽質量的兩倍或更輕，他們就會認為它是一顆中子星。如果質量是我們太陽的五倍或更大，則它是一個黑洞。

最後結論得出：GW200105事件是質量約太陽9 倍的黑洞吞掉質量約太陽1。9倍的中子星伴星，發生在約9億年前，合併產生的引力波一直到2020年才抵達地球；GW200115事件更古老，發生在約10億年前，為6倍太陽質量的黑洞吞掉1。5倍太陽質量的中子星伴星。從兩起引力波事件中，科學家推測距離地球10億光年內，黑洞吞併中子星現象平均每月會發生一次。

另外從GW200105 與GW200115 事件中都未捕捉到光芒（電磁波訊號），也沒有證據表明中子星被黑洞扭曲變形，這可能說明黑洞不是慢慢撕碎中子星，而是一口直接吞下整個中子星。

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澳大利亞國立大學天體物理學家蘇珊·斯科特 （Susan Scott）表示：“這些碰撞已經從根本上震動了宇宙，我們已經探測到它們在宇宙中產生的漣漪。每次碰撞不僅僅是兩個巨大而緻密的物體的碰撞，它真的很像吃豆人（Pac-Man），一個黑洞吞噬了它的整個伴生中子星。”

但目前科學家們還不知道中子星和黑洞是如何相遇的。它們可能會一起形成，因為兩顆恆星相互環繞，直到耗盡燃料並死亡，一顆坍縮成黑洞，另一顆形成中子星。或者這兩個物體可能是分開形成的，並在一個擠滿了許多中子星和黑洞的擁擠區域相遇。第一次確認的黑洞吞掉中子星已經出現，肯定也不是最後一次。

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