宇宙两大极端天体，黑洞和中子星碰撞，终于被我们观测到了

　　致密星是宇宙中最诡异、最极端的天体，它们的存在会给周围的空间带来巨大的影响。当它们碰撞在一起，势必将会上演一场恐怖的宇宙灾难。
　　致密星分为三种，白矮星，中子星和黑洞。白矮星看起来最＂不起眼＂，但本身也相当恐怖，每立方厘米的质量就超过1吨。中子星更加夸张，每立方厘米甚至可以达到1亿吨以上。至于黑洞，如果单纯看奇点的话，密度则是无限大的。
　　（图片说明：中子星-黑洞双星假想图）
　　那么，如果致密星中最恐怖的两个——黑洞和中子星遇到了一起，会发生什么呢？
　　我们知道，这样的宇宙大碰撞，一定会在某个角落发生的，却始终苦于没有足够强大的观测能力来发现它们。如今，科学家们终于确认了来自于黑洞和中子星的剧烈碰撞。它们的碰撞掀起了巨大的时空涟漪，直到10亿年后的今天，依然能够在宇宙中传播，最终被我们发现。这种时空涟漪，就是我们发现它的工具——引力波。
　　（图片说明：引力波示意图）
　　引力波，是爱因斯坦的广义相对论在一百多年前预言的现象，不过直到100年时间过去了，人类才掌握了证明并探测引力波的技术。2016年2月11日，科学家宣布，他们在2015年正式利用引力波进行了一次双黑洞碰撞的观测，验证了爱因斯坦百年来的预言，也为人类获得了新的宇宙探测工具。
　　科学家能够发现引力波，离不开强有力的观测设备。这次历史性的突破，来自于两大观测站的帮助，那就是位于美国的激光干涉引力波天文台（LIGO）以及位于意大利的 室女座干涉仪（Virgo）。
　　（图片说明：双黑洞碰撞可以产生引力波）
　　这次发现可以说是为人类的天文学打开了一扇新的大门，在接下来这5年的时间里，科学家们一共观测到了差不多50次引力波事件，其中包括双黑洞之间的碰撞，双中子星之间的碰撞，甚至还有双白矮星的碰撞。奇怪的是，关于中子星（neutron star）和黑洞（black hole）的碰撞事件——NSBH双星——却从未被发现过。
　　理论上来说，黑洞和中子星的碰撞，也是可以利用引力波进行探测的。但这样的事件一直是一个空白，也令科学家们非常困扰。不过，这样的迷惑最近终于得到了完美的解决，科学家们终于在历史上首次观测到了NSBH双星碰撞事件，而且一下就发现了两个，正式填补了这个空白！
　　（图片说明：NSBH双星艺术图）
　　来自于澳大利亚莫纳什大学ARC引力波发现卓越中心的天体物理学家Rory Smith兴奋地说：＂这在引力波天文学的全新领域来说是一个伟大的里程碑！中子星和黑洞的合并，是宇宙中最为极端的现象之一。对这种碰撞事件的观测，可以打开了解基础物理学知识的通道，也可以了解恒星的诞生、存在以及死亡。＂
　　据介绍，这两次NSBH双星碰撞事件分别被命名为GW200105和GW200115，其中GW就是引力波的英文gravity wave的首字母缩写，后面的数字代表着发现的时间。可以看出来，这两次引力波的发现相隔仅有10天，这几乎可以说是同时发现的了。对于一个空白的领域，一下子就有两次发现，实在令人庆幸。
　　（图片说明：中子星和黑洞之间的旋转）
　　来自于国际LIGO、Virgo和Kagra合作组织的研究人员介绍说：＂在2020年1月的时候，LIGO-Virgo探测器网络灵敏地观测到了两组致密双星的引力波信号，这与中子星-黑洞双星的特征是符合的。这意味着，我们获得了第一个不论是任何方法发现NSBH双星的确切证据。＂
　　同时，他们进一步介绍了两次引力波事件的一些细节——GW200105：在2020年1月5日日观测到，其中黑洞的质量大约是太阳的8.9倍，中子星的质量是太阳的1.9倍。它们位于距离地球9亿光年的位置上，意味着二者在9亿年前就发生了碰撞，产生的引力波经过漫长的岁月和宇宙空间，被今天的人类所捕捉到；GW200115：比前者更加古老，产生于10亿年前，其中黑洞的质量是太阳的6倍，中子星的质量是太阳的1.5倍。
　　（图片说明：中子星向黑洞下落）
　　通过质量，我们就可以判断出两个天体的身份——超过奥本海默极限的就是黑洞，而且是恒星级黑洞；质量较小的天体也在钱德拉塞卡极限之上，因此可以判断其身份是中子星。二者的合并，也可以说是黑洞无情地吞噬了中子星，壮大了自己，变成了更加巨大的黑洞。
　　来自于澳大利亚国立大学的天体物理学家Susan Scott表示：＂这两次碰撞从核心处开始撼动了整个宇宙，并且在宇宙中掀起了涟漪，最终被我们检测到。其中的每一次碰撞，都不仅仅是两个巨大而又致密天体本身那么简单，这就像是吃豆豆的游戏一样，黑洞将围绕着自己的中子星一口吞掉。＂
　　（图片说明：黑洞吞噬中子星）
　　通过这次的两个发现，科学家们终于确定了几十年前推测的中子星-黑洞双星系统的存在，这对于天文学观测来说是一次突破。西北大学的引力波天文学家Maya Fishbach指出：＂我们现在终于看到了黑洞与中子星的合并，让我们知道了它们是真实存在的。＂
　　但是，关于这样的组合，科学家们仍然有很多的未知。Fishbach继续说道：＂但是，我们对于中子星和黑洞仍然有太多不清楚的东西，比如它们会变得多小或者多大、旋转的速度能有多快、如何形成一对组合并融为一体等等。未来，通过引力波的数据，我们将会通过统计学的数据来回答这些问题，并最终了解到我们这个宇宙中最为极端的天体是如何形成的。＂
　　（图片说明：爱因斯坦）
　　不得不说，爱因斯坦的确是非常伟大的，他的广义相对论在一百多年并且还将在更长的时间里，指导我们理解这个宇宙。甚至直到今天，广义相对论中的一些预言仍然是人类所无法验证的。
　　说到这，我竟然想起燕山大学说爱因斯坦和广义相对论是错误的那位教授，以及他说广义相对论是＂科学健康发展的一大障碍＂的言论。在目前的观测和研究都很好地验证了广义相对论的今天，我也是很好奇，这位教授到底是如何＂推翻＂相对论的……