在浩瀚的宇宙中,双黑洞的共舞一直被视为神秘而震撼的天文现象。然而,近日,中国科学院上海天文台的一项突破性发现,让这一景象变得更加扑朔迷离。
科学家们发现,双黑洞的并合事件,或许并非孤立发生,而是在一个更大的引力系统中,特别是在第三个致密天体的“注视”下完成的。这一惊人发现,为探索双黑洞的形成机制提供了全新的视角,相关研究成果已在国际天文学权威期刊上发表。
自2015年人类首次探测到引力波以来,科学家们已捕捉到超过百次的引力波事件,其中大部分源自双黑洞的并合。这些来自宇宙深处的“心跳”,为我们揭示了双黑洞并合前的最后舞蹈,但关于双黑洞的起源和演化过程,仍是一个未解之谜。
上海天文台的韩文标研究员和他的团队,自2018年起便开始致力于从引力波数据中寻找双黑洞在超大质量黑洞附近并合的线索。他们特别关注了引力波事件GW190814,这一事件中的两个黑洞质量相差悬殊,引起了他们的极大兴趣。
研究团队发现,当双黑洞在第三个致密天体附近并合时,会产生一种独特的“视向加速度”效应。这种效应会调制引力波的频率,从而在探测信号中留下特殊的印记。为了捕捉这一微妙信号,团队创新性地构建了一种融入视向加速度影响的引力波波形模板,并应用贝叶斯推断方法进行了分析。
分析结果显示,对于GW190814事件,包含视向加速度的新模型显著优于传统的“孤立双黑洞”模型。这意味着,GW190814的双黑洞可能并非孤立形成,而是处于一个包含超大质量黑洞的复杂引力系统中。
韩文标研究员表示,这是国际上首次在双黑洞并合事件中发现第三致密天体存在的明确迹象。这一发现不仅刷新了我们对双黑洞并合事件的认识,也为揭示双黑洞的形成通道提供了重要线索。
研究团队还指出,随着下一代地面和空间引力波探测器的投入使用,人类将能够更精确地捕捉引力波信号中的细微变化。这将有助于我们发现更多类似GW190814的事件,进一步推动对双黑洞形成演化机制的理解。