谁说的黑洞无敌？黑洞也会被以5000公里每秒的速度“踢”出星系！

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[ AI在线 ]

例如射击时的后坐力，合并双星系统中的两个黑洞，动量损失会给合并后的黑洞一个类似反冲的“踢”。加州理工学院天体物理学家、即将就职的康奈尔大学文理学院克拉曼研究员Vijay Varma说：对某些双星来说，“踢”的速度可达每秒5000公里，比大多数星系的逃逸速度都大。研究开发了一种新的方法，使用引力波测量来预测最终的黑洞何时会留在其宿主星系中，以及何时会被抛出。

这样的测量可以提供重黑洞起源背后关键缺失的一块拼图，并提供对星系演化和广义相对论测试的洞察。Varma是发表在《物理评论快报》期刊上，从黑洞合并信号中提取引力反冲的主要研究作者，并与麻省理工学院的马克西米利亚诺·ISI和西尔维亚·比斯科维亚努合著。当黑洞在双星系统中运行时，它们的引力波带走了能量和角动量，这导致双星系统在向内螺旋时收缩。

当系统具有不对称性时，例如质量不相等，引力波不会向所有方向均匀发射，这会导致线性动量的净损失，从而产生反冲。大多数反冲发生在合并附近，这可能会产生足够大的冲击力，足以将新合并的黑洞从其宿主星系中”踢”出来。研究人员的模型基于超级计算机模拟，数值求解爱因斯坦的广义相对论方程，这些模拟是在模拟极端时空(SXS)合作下进行更大规模研究的一部分。

该合作包括来自加州理工大学和康奈尔大学的研究小组，康奈尔大学的汉斯·A·比特物理学教授索尔·特科尔斯基担任小组组长。特科尔斯基表示：这项研究表明，引力波信号可以用来以一种意想不到的方式了解天体物理现象，人们曾认为，我们需要等十多年才能找到足够灵敏的探测器来做这类工作，但这项研究表明，现在实际上就可以做到这一点，非常令人兴奋！

图3、图4、图5图示：这个模拟展示了一个35个太阳质量黑洞和一个25个太阳质量黑洞的合并，然后是合并后黑洞所受的反冲(踢)。合并后，模拟速度加快了，以突出这一点。箭头表示黑洞的旋转(旋转)，它们与轨道角动量(粉色箭头)相互作用，导致轨道平面随着双星的演化而摆动，蓝色和红色球体表示碰撞过程中产生的引力波模式。