引力波揭示史上最大黑洞并吞——其范围起义现存模子

“左证法度的恒星演化模子，这样巨大的黑洞压根不该存在。”

两个黑洞的碰撞和会通。（图源：罗伯特李（使用Canva制作））

科学家探伤到有史以来最庞杂的黑洞并吞。这场颠簸天地的碰撞通过期空激荡——也即是引力波被听到。参与并吞的的黑洞质地过头巨大，致使可能对现存的天地模子组成挑战。

此次并吞事件于2023年11月23日被“LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）”的引力波探伤蚁合探伤到，这是这三台位于好意思国、意大利、日本的高聪惠度激光过问仪在第四次不雅启动期间获得的效果。

此次让时空“鸣响”的引力波事件被定名为GW231123，它由两颗质地差别为太阳100倍和140倍的原始黑洞并吞而成。这两个黑洞的体积王人极其庞杂，当它们并吞后，产生了一颗是太阳的225倍的子黑洞，其中亏空的质地转动为了能量，引发出强横的引力波，向天地四方扩散。

在GW231123之前，通过引力波探伤到的、由黑洞并吞产生的最大黑洞的质地是太阳的140倍，此次事件在2021年被引力波探伤到，编号为GW190521。

“这是咱们通过引力波不雅测到的质地最大的一双黑洞，对咱们联贯的黑洞酿成机制建议了着实的挑战，”LVK配合组成员和卡迪夫大学商榷员马克汉纳姆声明中暗示，“按照法度的恒星演化模子，这样巨大的黑洞本不应该存在。”

“一种可能的情况是，这对黑洞王人是通过更小的黑洞早期并吞而成。”

这些黑洞的巨大质地并不是GW231123引东说念主存眷的惟一原因。这些信号似乎显现，在并吞发生之前，至少其中一个原始黑洞旋转自转速率相配快，致使可能到达了物理规则所允许的极限。

“这些黑洞的自转速率似乎相配——接近爱因斯坦广义相对论允许的极限，”LVK的成员、朴茨茅斯大学的查理霍伊说到。“这使得该信号难以建模息争读，同期亦然鼓励咱们表面用具发展的绝佳案例。”

LIGO和其伙伴再创记录

激光过问引力波天文台（LIGO）早已习尚于创造历史、冲破记录。早在2015年，位于圣路易斯安那州利文斯顿、华盛顿州汉福德的两台探伤器，就初次探伤到了引力波。

此次不雅测赶巧发生在爱因斯坦于1915年建议广义相对论、初次揣摸了引力波存在的一百年以后。

这个被定名为GW150914的信号，源自两个黑洞的并吞，产生了一个质地约为太阳62倍的子黑洞。

这幅艺术插画形色了两个环绕启动的黑洞产生引力波的经过——它们在时空掀翻了层层激荡。（图源：NASA）

自从2015年以来，LIGO得到了引力波探伤器Virgo和神冈引力波探伤器（KAGRA）的加入。这一配合团队现在也曾探伤到擢升300次黑洞会通事件。

在这些探伤中，擢升200次发生在这几台仪器的第四轮启动期间。尽管这一效果已格外惊东说念主，但在GW231123事件中发生碰撞的黑洞具有极高的质地和极快的旋转速率，这不仅将引力波探伤期间推向了极限，也可能突破了现在表面模子的范围。

“这个事件将咱们的仪器和数据分析才气推到刻下能已毕的极限，”LVK成员、加州理工学院（Caltech）商榷员索菲亚比妮说到，“这充分展示了引力波天文体能带给咱们的深远洞见——以及仍有若干未知恭候被揭示。”

要是要绝对揭示这个信号和LVK在第四次不雅测启动期间（胁制2024年1月）探伤到的其他的信号的机要，则需要进一步编削分析和施展要领。

“科研界要透顶证实这一复杂的信号方式过头总共含义，可能还需要数年时候。”LVK团队成员、伯明翰大学的格雷戈里奥卡鲁洛说到，“天然现在最可能的施展仍然是黑洞会通，但更复杂的状况概况才是破解其出东说念主预思特征的短处。”

“令东说念主首肯的期间行将到来！”

GW231123于7月14日（星期一）在苏格兰格拉斯哥举行的第24届《广义相对论与引力外洋会议》（GR24）和第16届《爱德华多阿玛尔迪引力波会议》上公布。

BY:Robert Lea

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