首次估算出黑洞合并后的速度极限

合并后的黑洞能够以高达每秒28000公里的速度发射到宇宙中。

通过引力波观测站，我们知道当两个黑洞合并时，会产生第三个黑洞。由于一些能量以引力波的形式损失掉了，所以最后一个黑洞的质量略小于其父母的总和。这个最终黑洞也会被产生它的时空扭曲相互作用踢离它的诞生地。科学家们现在模拟出了这种反冲的速度有多快。

研究人员利用1381次模拟，观察了黑洞之间的高能碰撞及其行为。他们发现，如果条件恰到好处，新合并的黑洞可以以每秒不到28600公里（17800英里）的速度射入宇宙。这是一个速度极快的黑洞。

"我们想计算一下两个相撞黑洞合并后新形成的黑洞所能获得的最大速度。我们发现最大速度约为光速的 10%，这在天体物理学标准中是非常快的，"合著者之一、罗切斯特理工学院的卡洛斯-卢斯托教授告诉《IFLScience》。

并非每个黑洞都能以如此快的速度从碰撞中被射出。科学家们意识到，要达到这一最大速度，必须满足非常特殊的要求。模拟中合并的黑洞被假定在旋转，而且它们的旋转方向完全相反。

它们在相撞前围绕对方的轨道也是侧向的。就像地球与它围绕太阳的轨道成一定角度一样，这些模拟黑洞也是如此。我们的地球倾斜23.5度，而这些理论上的黑洞倾斜90度，并且相互远离。

卢斯托教授告诉《IFLScience》自旋——它们在轴上旋转的速度——以及方向是最关键的方面。旋转方向与轨道在同一平面上似乎至关重要。这将使各向异性最大化，因为一个自旋指向一个方向，另一个自旋必须指向轨道平面内的另一个方向。这就导致了最大的不对称辐射，从而产生了反冲"。

引力能的释放正是这种反冲如此巨大的原因。黑洞之间的碰撞是如此剧烈，以至于部分质量变成了引力波。为了使反冲力最大化，引力波的发射必须是不对称的。不过，研究人员也对黑洞碰撞所能产生的能量的最大值感到好奇。

路斯托教授与我们分享了他们新工作的初步发现，即在适当的条件下与最大反冲力完全不同，黑洞质量的27%可以转化为引力波。