美国宇航局超级计算机模拟显示中子星互相撕裂,形成黑洞

2018-05-20

来自NASA的新近发布的视频显示,一对中子星相互碰撞并相互撕开形成黑洞。 /

这种超级计算机模拟显示了宇宙中最激烈的事件之一:一对中子星碰撞,合并并形成黑洞。一颗中子星是当一颗出生于太阳质量8到30倍之间的恒星作为超新星爆炸时留下的压缩核心。中子星包装了大约1.5倍太阳质量 - 相当于大约50万个地球 - 进入距离仅12英里(20公里)的球。

随着模拟的开始,我们可以看到一对不匹配的中子星,重量分别为1.4和1.7太阳质量。他们相距仅11英里,比他们自己的直径距离稍小。更红的颜色显示密度逐渐降低的区域。

当星星相互靠拢时,剧烈的潮汐开始使它们变形,可能会破坏它们的外壳。中子星拥有令人难以置信的密度,但它们的表面相对较薄,密度比金大约一百万倍。他们的室内设计使其密度在更大程度上在其中心增加了1亿次。为了开始想象这种令人难以置信的密度,考虑一个立方厘米的中子星物质超过珠穆朗玛峰。

由7毫秒,潮汐力量压倒并击碎较小的恒星。它的超级内容在系统中爆发,并卷起令人难以置信的热门材料的螺旋臂。在13毫秒时间内,质量更大的恒星积聚了太多的质量,以抵御重力和坍塌,并出现了新的黑洞。黑洞的事件视界 - 它的不归路 - 由灰色球体显示。虽然这两颗中子星的大部分物质会落入黑洞,但一些密度较小,速度较快的物质绕着它旋转,很快形成一个大而快速旋转的环面。这个环面延伸约124英里(200公里),包含相当于我们太阳质量的1/5。

科学家认为这样的中子星合并会产生短伽马射线暴(GRBs)。短暂的GRB持续时间不到两秒钟,但释放的能量与我们星系中所有恒星在一年内产生的能量相当。

这些爆炸的迅速衰落余辉对天文学家提出了挑战。理解GRB的一个关键要素是在大型地面望远镜上获取仪器,以在爆发后尽快捕获余辉。美国宇航局斯威夫特特派团提供的快速通知和准确位置,与地面观测站形成了一种充满活力的协同作用,从而大大提高了对GRBs的认识,尤其是短阵发射。

来源:美国国家航空航天局

图片:美国国家航空航天局的戈达德太空飞行中心