新发现引力波可研究黑洞如何配对

根据美国杂志《科学》网站上最近的一份报告，科学家们已经发现了迄今为止最奇怪的一对黑洞——这两个黑洞产生的引力波，其质量差超过两倍。研究人员说，新发现的引力波有多种频率，这再次证实了爱因斯坦引力理论的正确性。这个事件也可以帮助理论家澄清黑洞是如何形成的。

美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)在2015年首次探测到引力波。两年后，意大利“处女座”引力波探测器加入了引力波围捕行动。截至2017年8月，这些探测器共探测到10个黑洞和事件。

LIGO成员和芝加哥大学物理学家玛雅·菲斯巴赫说，所有这些黑洞的质量大致相同。但是在2019年4月12日，LIGO和处女座发现了这个事件，它发生在24亿光年之外。这两个黑洞的质量分别是太阳质量的30倍和8倍。菲斯巴赫说:“这是我们第一次可以自信地说黑洞和事件的质量比不是1。”

LIGO和麻省理工学院的物理学家马克西米利安·伊西解释说，正常情况下，两个黑洞以螺旋运动会产生集中在一个频率的引力波。由于黑洞的质量大致相等，引力波相互旋转时频率加倍。广义相对论预言，如果黑洞的质量明显不同，它们也会产生频率更高、强度更弱的引力波。最近的引力波事件就是这样，“爱因斯坦又赢了！”

这类事件有助于研究人员理解黑洞是如何配对的。理论家们提出了两个假设:这些黑洞对可能来自于一对围绕彼此运行的大质量恒星，并且每颗恒星最终会坍缩成一个黑洞；或者黑洞可以完全独立形成，然后在广阔的宇宙中找到彼此。

约翰·霍普金斯大学的引力波天文学家伊曼纽尔·贝蒂认为，这一事件的起源可能更加复杂。一个黑洞比另一个黑洞重得多，而且黑洞似乎在快速旋转，这表明它也可能是合并的产物，“这个事件看起来像是几代人合并的产物”。

从2019年4月1日到今年3月26日，LIGO和处女座发现了56个新的引力波事件。LIGO合作组织发言人帕特里克·布雷迪说，对这些事件的进一步分析预计将揭示更多奇怪的事件。