新發(fā)現(xiàn)引力波擁有多個(gè)頻率 可研究黑洞如何配對(duì)

據(jù)美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家探測(cè)到迄今最奇特黑洞對(duì)——兩顆黑洞質(zhì)量相差2倍多并和產(chǎn)生的引力波。研究人員稱，新發(fā)現(xiàn)引力波擁有多個(gè)頻率，再一次證實(shí)愛因斯坦引力廣義相對(duì)論的正確性，此次事件也可以幫助理論家厘清黑洞對(duì)如何形成。

美國激光干涉儀引力波天文臺(tái)(LIGO)于2015年首次檢測(cè)到引力波，兩年后，意大利“室女座”引力波探測(cè)器加入這場(chǎng)引力波圍捕行動(dòng)中，到2017年8月，這些探測(cè)器總共探測(cè)到10次黑洞并和事件。

LIGO成員、芝加哥大學(xué)物理學(xué)家瑪雅·菲什巴赫說，所有這些黑洞的質(zhì)量都大致相當(dāng)。但2019年4月12日，LIGO和“室女座”發(fā)現(xiàn)了發(fā)生于24億光年外的此次事件，這兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為30倍、8倍太陽質(zhì)量。菲什巴赫說：“這是我們首次可以自信地說，發(fā)生并和黑洞的質(zhì)量比不是1。”

LIGO成員、麻省理工學(xué)院物理學(xué)家馬西米蘭·伊西解釋說，通常情況下，兩個(gè)呈現(xiàn)螺旋形運(yùn)動(dòng)的黑洞會(huì)產(chǎn)生集中于一個(gè)頻率的重力波，由于黑洞質(zhì)量大致相當(dāng)，彼此旋轉(zhuǎn)時(shí)引力波頻率加倍。廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)，如果黑洞質(zhì)量明顯不同，也應(yīng)該產(chǎn)生較高頻率較弱的引力波，而最新引力波事件正是如此，“愛因斯坦再次獲勝!”

此類事件有助研究人員弄清楚黑洞如何配對(duì)。理論家提出了兩種假設(shè)：這些黑洞對(duì)可能來自一對(duì)相互繞行的大質(zhì)量恒星，每顆恒星最后都坍塌成黑洞;或者黑洞可能完全獨(dú)立形成，然后在茫茫宇宙中找到彼此。

約翰斯·霍普金斯大學(xué)引力波天文學(xué)家埃曼努爾·貝爾蒂則認(rèn)為，該事件的起源可能更復(fù)雜。一個(gè)黑洞比另一個(gè)黑洞重得多，且該黑洞似乎在快速旋轉(zhuǎn)，表明它可能也是并和的產(chǎn)物，“本次事件看起來就像多代并和的產(chǎn)物”。

從2019年4月1日到今年3月26日，LIGO和“室女座”共發(fā)現(xiàn)56個(gè)新引力波事件。LIGO合作組發(fā)言人帕特里克·布雷迪說，對(duì)這些事件開展進(jìn)一步分析有望揭示更多奇特的并和事件。(記者劉霞)

關(guān)鍵詞： 引力波 黑洞