新发现的黑洞“速度极限”暗示了新的物理定律

接下来，研究人员希望用数学方法证明，使用爱因斯坦的相对论方程不能超过这个速度，这可能会对物理学的基本定律产生影响

研究合著者、纽约罗切斯特理工学院数学和统计学教授Carlos Lousto告诉《现场科学》：“我们只是触及了一些可能更普遍的描述的表面。”。Lousto说，这一新发现的速度限制可能是一套更大的物理定律的一部分，这些定律影响着“宇宙中从最小到最大的物体”的一切

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时空中的地震

当两个黑洞彼此靠近时，它们要么合并，要么绕着共同的质心转向，然后飞离。黑洞是分开飞还是螺旋状地相互撞击，取决于它们在最近接近点的分离程度

为了确定黑洞分开飞行的最大可能后坐力速度，Lousto和研究合著者、RIT数学与统计学院的研究员James Healy使用超级计算机进行了数值模拟。这些计算逐步通过广义相对论方程来描述两个相互作用的黑洞将如何演化。Lousto解释说，尽管人们在50多年前就开始尝试用数值方法求解这些方程，但直到2005年才开发出预测此类碰撞引力波大小的数值技术；就在10年前，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）首次探测到引力波本身

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从那时起，LIGO已经观测到近100次黑洞碰撞。将一次此类碰撞的数据与数值相对论数据进行比较，发现了一个“偏心”；或者椭圆的黑洞轨迹。Lousto说，以前，科学家们认为相互靠近的黑洞会在接近圆形的轨道上螺旋状地相互靠近。椭圆轨道的发现拓宽了可能发生碰撞事件的范围；促使他们寻找极端碰撞场景。Lousto说：“我们想做的是突破这些碰撞的极限。”

Lousto和Healy研究了调整四个参数如何影响两个黑洞之间引力啮合的结果：黑洞的初始动量、它们在最接近点的间距、黑洞围绕自身轴的任何旋转的方向以及旋转的大小

通过运行1381模拟&mdash；每一次都需要两到三周的时间；研究人员发现，当相反的自旋相互掠过时，黑洞可能的反冲速度达到峰值。当黑洞向各个方向发出引力辐射时，相反的自旋扭曲了这种辐射，产生了增加反冲速度的推力

佛罗里达大学物理系副教授Imre Bartos告诉记者：“黑洞合并后的反冲是它们相互作用的关键部分。”