“神秘巨人”暗示首次探测到黑洞三元组

背景嗡嗡声中的奇怪信号是由两个人合并产生的黑洞可能是有史以来第一次探测到由三个恒星质量的黑洞组成的系统，这些黑洞被锁定在引力华尔兹中。

根据对 LIGO-Virgo-KAGRA 合作数据的新分析，来自 2019 年二进制的数据黑洞碰撞显示出异常加速度的迹象，表明存在第三个黑洞.

“这是国际上首次发现双星中第三个致密天体的明确证据黑洞合并事件”天文学家韩温彪说中国科学院院长。

“它揭示了GW190814中的双黑洞可能不是孤立形成的，而是更复杂的引力系统的一部分，为双黑洞的形成路径提供了重要的见解。”

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自首次检测到引力波早在 2015 年，科学家们对一些300 次左右的合并– 双黑洞最终完成轨道衰变并碰撞的事件，合并成一个物体并发出引力波在时空结构中荡漾。

天文学家可以分析这些涟漪中的信号，以确定所涉及的黑洞的质量，一些合并暗示了我们所说的分层合并——一系列合并导致越来越大的黑洞。

这是因为恒星质量黑洞在形成时有一个质量上限——一颗大质量恒星变成超新星并脱落其外层，留下一个在自身引力下坍缩成为黑洞.

在某个恒星质量上方，整个套件和 kaboodle 就会完全爆炸，包括核心和所有东西，除了碎片之外什么也没留下——所以如果黑洞检测到超过该限值，科学家推断说黑洞是先前合并的产物。

GW190814不涉及黑洞超过质量限制。恰恰相反，其中一个黑洞被认为是迄今为止检测到的同类产品中最小的，小到摇摇欲坠，几乎要成为中子星– 质量仅为我们太阳质量的 2.6 倍。

其他黑洞涉及的质量要大得多，约为 23 个太阳质量。这个质量比超出了恒星演化模型的预测——双星通常预计由两个大小相当的物体组成。

由中国科学院杨树成领导的一个团队认为，这种质量比表明了复杂的过去;一对黑洞，由第三个更大的物体的引力拉在一起，双星围绕该物体运行。

因此，他们仔细研究了引力波数据。由于围绕第三个黑洞的轨道运动，一对围绕较大三分之一的黑洞应该沿视线表现出额外的加速度黑洞.研究人员研究了这将如何体现，然后将他们的模型与GW190814的数据进行了比较。

根据他们的模型，数据表明视线加速度是真空中光速的 0.0015 倍，置信度约为 90%——暗示存在第三个看不见的黑洞.

这个结果可能意味着黑洞至少在某些情况下，合并可能发生在比我们所知道的要复杂得多的情况下。数据中甚至可能隐藏着更多关于这些和其他复杂情况的暗示，等待有人开发工具来辨别它们。

此外，该发现通过验证黑洞可以进行合并的三元制。

LIGO-Virgo-KAGRA 引力波观测站的下一次观测预计将提供大量新数据黑洞合并。也许它还会揭示它们发生的环境，以及它们发生的不同方式黑洞相互作用可以在整个宇宙中进行。

该研究已发表在天体物理学杂志快报.

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