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【文/觀察者網(wǎng) 陳思佳】據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》7月14日報(bào)道，科學(xué)家探測到有記錄以來規(guī)模最大的黑洞合并事件，位于100億光年以外的兩個(gè)黑洞合并形成了一個(gè)質(zhì)量約為225倍太陽質(zhì)量的黑洞。相關(guān)研究論文已于7月14日發(fā)表在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。

美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）于2023年11月23日捕捉到這次黑洞合并事件，位于華盛頓州和路易斯安那州的兩個(gè)探測器探測到黑洞合并產(chǎn)生的引力波特征。對信號的分析顯示，發(fā)生碰撞的兩個(gè)黑洞質(zhì)量分別為太陽的103倍和137倍。

該信號被命名為GW231123，科學(xué)家表示，這是迄今為止觀測到的最大規(guī)模黑洞合并事件，在距離地球100億光年處形成了一個(gè)質(zhì)量為225倍太陽質(zhì)量的黑洞。

LIGO兩個(gè)探測器檢測到的引力波特征

研究團(tuán)隊(duì)成員、英國卡迪夫大學(xué)教授馬克·漢南（Mark Hannam）表示：“這是我們在宇宙中能觀察到的最激烈的事件，但當(dāng)信號到達(dá)地球時(shí)，它們是我們能測量到的最微弱的現(xiàn)象。當(dāng)這些漣漪抵達(dá)地球，它們已經(jīng)變得很小了。”

漢南指出，發(fā)生合并的兩個(gè)黑洞的旋轉(zhuǎn)速度非?？?，已經(jīng)接近天體的理論極限。他補(bǔ)充說：“這些黑洞的質(zhì)量很大，不可能直接由老化的恒星坍縮形成。因此我們有充分的理由相信，它們是過去較小黑洞合并的產(chǎn)物，可能已經(jīng)連續(xù)進(jìn)行了幾次合并?！?

天文學(xué)家普遍認(rèn)為，恒星坍縮無法產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)量約在50到130倍太陽質(zhì)量之間的黑洞。《衛(wèi)報(bào)》指出，LIGO的科學(xué)家推測，發(fā)生合并的兩個(gè)黑洞本身就是黑洞合并的產(chǎn)物，這可以解釋它們的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)速度。

LIGO在2015年首次探測到引力波，它被稱為“時(shí)空的漣漪”。此后，LIGO、意大利“處女座”引力波探測器和日本神岡引力波探測器形成LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）合作組織，這一合作幫助科學(xué)家累計(jì)探測到約300次黑洞合并。

在GW231123之前，科學(xué)家探測到的最大規(guī)模黑洞合并事件是2021年的GW190521，該事件產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)量約為140倍太陽質(zhì)量的黑洞。

LVK合作組織成員、美國加州理工學(xué)院研究員索菲·比尼（Sophie Bini）表示：“這次事件將我們的儀器和數(shù)據(jù)分析能力推向當(dāng)前可能達(dá)到的極限。這是一個(gè)強(qiáng)有力的例子，說明我們可以從引力波天文學(xué)中學(xué)到多少東西——以及還有多少東西有待發(fā)現(xiàn)?！?

不過，研究人員承認(rèn)，要完全解析GW231123信號和LIGO探測到的其他信號還需要時(shí)間，LVK合作組織成員、英國伯明翰大學(xué)助理教授格雷戈里奧·卡魯洛（Gregorio Carullo）稱，完全解析這些復(fù)雜信號及其影響可能需要數(shù)年時(shí)間。研究團(tuán)隊(duì)表示，他們正在改進(jìn)分析方法和理論模型。

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