6. 黑洞和黑洞相撞會撞出什麼？

銀河系中恆星與恆星之間的距離相當遠，彼此撞在一起的可能性微乎其微。黑洞的大小比恆星小很多，兩顆黑洞撞在一起的機會更小。不過兩顆黑洞還是有可能撞在一起，這是怎麼發生的呢？

黑洞撞黑洞

大部分的恆星都位在雙星系統中，也就是兩顆恆星互相繞著對方運行，像我們的太陽單獨存在的恆星反而比較少。如果雙星系統中兩顆恆星質量都超過25倍太陽質量，這兩顆恆星演化到最後都可能變成黑洞。假如兩顆黑洞的距離夠近，它們互相繞著運行時會持續發出重力波，持續發出重力波則讓兩顆黑洞愈來愈靠近，兩顆黑洞最終會撞在一起形成一顆更大的黑洞。

愛因斯坦在1915年發表廣義相對論時，就預測重力波的存在，但是重力波非常的微弱，愛因斯坦認為實際上可能偵測不到。這麼微弱的重力波真的有可能偵測到嗎？

兩顆互繞的黑洞會發出重力波，最後彼此相撞形成一個質量更大的黑洞。圖像來源：NASA

撞出諾貝爾獎

為了偵測微弱的重力波，科學家在美國的華盛頓州和路易斯安那州建造兩座重力波觀測站LIGO（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）。2015年9月14日，人類首次偵測到兩黑洞相撞的事件，一顆35.4倍及另一顆29.8倍太陽質量黑洞相撞，形成一顆62.2倍太陽質量黑洞，兩顆黑洞撞擊的威力讓遠在14億光年外的地球上都感受到！

兩顆黑洞的總質量是65.2倍太陽質量（35.4+29.8=65.2），不過最後形成的黑洞質量是62.2倍太陽質量，兩者之間差了3.0倍太陽質量（65.2-62.2=3），這3個太陽質量轉化成能量，以重力波的方式往外傳播。

截至2017年年底為止，一共偵測到5次黑洞與黑洞相撞所產生的重力波事件，其中質量最小和最大的黑洞分別是7和35.4倍太陽質量，這些黑洞都是大質量恆星演化而來的，也就是恆星質量黑洞。

理論上只要是物體作加速度運動就會發出重力波，地球繞太陽和月球繞地球都會產生重力波，但是這樣的重力波太微弱了，現在的儀器無法偵測到這麼微弱的重力波。只有兩顆黑洞或中子星碰撞這樣猛烈的事件，現在的重力波觀測站才能觀測到。黑洞本身不會發光，所以天文上的各式望遠鏡都無法直接觀測黑洞。重力波開啟了一扇窗，成為科學家研究黑洞的新工具。

愛因斯坦發表相對論的一百年後，重力波才經由兩顆黑洞互撞被偵測到。首次偵測到黑洞互撞產生的重力波，讓研究重力波的三位科學家在2017年得到諾貝爾物理獎。

關於黑洞的幾個問題

1. 什麼是黑洞？

2. 如果太陽變成黑洞，地球會被吸進去嗎？

3. 黑洞怎麼長大的？

4.天鵝座X-1是不是黑洞？

5. 可以用黑洞做時空旅行嗎？

6. 黑洞和黑洞相撞會撞出什麼？
7. 銀河系中心有一顆大黑洞嗎？
8. 類星體跟黑洞有什麼關係？