盐湖城 — 当黑洞碰撞时，它们是隐藏在黑暗中还是发出闪光？
在地球探测器探测到引力波，即由两个黑洞合并产生的时空结构中的涟漪之后，这个问题悬而未决。之前的研究表明，对于这种大小的黑洞——大约是太阳质量的30倍——不会有明亮的闪光，没有朦胧的光晕，也没有任何光线。
但在2015年9月，美国宇航局的费米伽玛射线太空望远镜在黑洞碰撞后不到1秒的时间内，在天空的同一区域探测到了一次微弱的高能光爆发。费米合作组织的研究人员昨天（4月18日）在美国物理学会四月会议上讨论了这一发现。科学家们表示，伽玛射线光的确来自黑洞合并的可能性很大，但还需要更多证据来确定这一结论。[乘坐黑洞合并的引力波（视频）]
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“这是一个诱人的发现，误报的可能性很低，但在我们开始改写教科书之前，我们需要看到更多与黑洞合并产生的引力波相关的爆发，”研究主要作者、阿拉巴马州亨茨维尔国家空间、科学和技术中心的瓦莱丽·康诺顿在一份声明中说。
历史性的发现
今年二月，激光干涉引力波天文台 (LIGO) 的科学家合作团队创造了历史，他们宣布首次直接探测到引力波，这是阿尔伯特·爱因斯坦在一个世纪前首次预测的。在这次探测之前，科学家们只获得了这些涟漪存在的间接证据。
LIGO团队确定，他们探测到的波来自两个黑洞，质量分别为太阳的29倍和36倍，正在合并。研究人员通常不期望看到来自这次事件的任何光线。
黑洞本身不辐射光，但快速移动的物质螺旋式落入黑洞时通常会辐射光。（事实上，星系中心的巨型黑洞会导致周围的物质辐射出如此多的光，以至于它们成为宇宙中最明亮的天体之一。）然而，合并的黑洞彼此环绕数百万年，因此科学家们曾预计，任何气体或其他附近的产生光线的碎片都会在两者实际碰撞之前很久就被清除掉。
尽管有这种预测，研究人员还是梳理了各种望远镜（包括费米）的数据档案，以寻找来自LIGO追踪到的两个黑洞区域的任何光发射迹象。[图片：宇宙中的黑洞]
“我们实际上并没有期望看到任何东西，”费米团队成员、美国宇航局马歇尔太空飞行中心的伽玛射线天体物理学家亚当·戈尔茨坦说。戈尔茨坦今天在美国物理学会四月会议的新闻发布会上发表了讲话。
但该团队确实看到了东西：一个非常微弱的信号，它来自LIGO探测到的天空同一区域，并且仅在0.4秒后发生。
美国宇航局戈达德太空飞行中心位于马里兰州格林贝尔特的天体物理学家朱迪·拉库辛在今天的新闻发布会上说，费米团队“谨慎地说[伽玛射线信号]可能与LIGO探测到的黑洞合并有关”。
研究人员的评估非常谨慎，原因有很多。首先，信号并不理想。它来自天空的一个区域，该区域位于费米卫星下方，因此航天器的探测器基本上是在它们的周边视觉中看到信号的。信号非常微弱，戈尔茨坦说，目前尚不清楚有多少是由于探测器没有直接对着它，或者信号本身就很弱。
但LIGO的探测使这个原本不起眼的伽玛射线爆发引起了科学界的极大兴趣，戈尔茨坦和其他人说。
根据费米团队对伽玛射线天空的全部了解，戈尔茨坦说，伽玛射线信号与引力波信号无关，只是碰巧在同一时间出现在天空的同一区域的“可能性约为五百分之一”。
LIGO能够确定黑洞碰撞的位置，但精度仅限于天空600平方度的一个区域。（你伸直手臂握紧拳头大约覆盖10度。）费米的探测可以将该区域缩小三分之二，但这仍然留下了信号可能来自的广泛区域，研究人员说。
尚存疑问
戈尔茨坦和拉库辛还讨论了国际伽玛射线天体物理实验室 (INTEGRAL) 合作组织发布的一篇论文，该论文表明，该仪器未探测到与费米探测到的信号类似的信号。两位科学家表示，INTEGRAL上的仪器最初并非主要作为伽玛射线爆发探测器而建造。因此，科学家们说，无法直接比较费米看到的情况与INTEGRAL看到的情况。
根据费米对探测到的信号的了解，戈尔茨坦说，“实际上不清楚 [INTEGRAL] 是否会看到它。”
关于费米伽玛射线探测的新论文已提交给《天体物理学杂志》，目前正在接受同行评审。
“重要的是要注意，我们不会仅仅因为这个事件本身就报告它，”戈尔茨坦说。“我们之所以发表文章，是因为我们的数据显然是公开的，而且最适合进行此分析的人[在]仪器团队中。因此，我们面临着发表关于此事的论文的特殊压力。”
在九月LIGO公告发布后的几天和几周内，一些论文出现在开放获取科学论文网站arXiv.org上，提出了中等大小碰撞黑洞可能产生伽玛射线爆发的可能物理情景。马萨诸塞州哈佛-史密森天体物理中心 (CfA) 的天体物理学家阿维·勒布提出的一个假设表明，这两个黑洞形成于一颗恒星的腹部。
“那里有很多有趣的想法，那些想法如此迅速地被拼凑起来令人惊叹，”拉库辛说。“主要想法是，你需要让一些物质在黑洞之外，一些气体来加速……我认为理论推测引发了如此多的讨论是很棒的，我们将来会看到[其中任何一个是否会实现]，通过更好的观测。”
“每个人都有的疑问是，‘我们的观测结果和LIGO的观测结果是否来自同一个物体？’”戈尔茨坦说。“我们现在还不能肯定地说。”
但戈尔茨坦和拉库辛表示，LIGO预计未来几年将探测到更多合并的黑洞，根据该仪器的峰值设计灵敏度，每年将探测到多达100次此类合并，戈尔茨坦说。
“因此，在未来几年，我们将有充足的机会来观察其他双黑洞是否具有巧合的伽玛射线信号，”他说。
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