科学家首次发现黑洞合并引发的原始引力波

科技日报北京6月24日电 据最新发表于《自然·天文学》杂志的研究，科学家在研究名为GW250114的双黑洞合并事件时，从收集到的引力波数据中首次发现了一种前所未见的直接波。这一引力波信号真实地记录了合并后黑洞事件视界自身的运动特征，为深入理解黑洞“有去无回点”的物理本质带来了全新视角。这项成果为研究黑洞边界内部机制打开了一条独特的观测通路。换句话说，天文学家正用“听诊器”直接贴近黑洞最神秘的边缘。

GW250114事件由美国LIGO（激光干涉引力波天文台）的汉福德与利文斯顿两台探测器于去年同步探测到。它来源于两个分别约32倍和34倍太阳质量的黑洞，在距离地球大约13亿光年的地方发生碰撞并最终合并。得益于LIGO长达十年的硬件升级和降噪技术，如今记录下的信号信噪比高达77至80，比2015年首次发现GW150914事件时还要清晰超过三倍，成为目前最为明确的双黑洞并合引力波观测信号。

黑洞事件视界被认为是时空中的单行线，跨过去之后便再无回头之路，也就是科学家常说的“有去无回点”。以往通过黑洞阴影的拍摄或X射线吸积盘的分析，人类只能间接了解黑洞本身的状态；关于事件视界的动态属性，直接的观测几乎是个空白。而通过黑洞合并产生的引力波，科学家希望能拿到更多主动信息。这些波纹不是依赖电磁波，而是空间几何自身的微小扰动，有可能将事件视界周围的直接信息带到地球。

过去理论预测，在两个黑洞刚合并时会释放出一种直接波，携带和事件视界毗邻区域相关的引力波数据，相当于给“有去无回点”留下可被追踪的物理标记。但于此前观测能力所限，这一信号成分一直都未被实际探测到。

加拿大圆周理论物理研究所研究团队利用GW250114事件高信噪比的数据，进行了精确的匹配滤波处理，首次揭示了此次黑洞合并带来的直接引力波。分析显示，该引力波带有衰减振荡的特征，具体频率受事件视界自转影响，而衰减速度则取决于黑洞表面重力。

对这种直接引力波进行详细的建模分析以后，能够推断出新生黑洞的质量和自转速度。研究小组以目前已有模型尝试了初步估算。他们指出，未来仍需发展更精细的波形理论，并结合更多类似高信噪比事件做统计分析，这样才能判断这些信号的普遍性和鲁棒性。更多探索请访问舆情网。

【总编辑圈点】

在一曲交响乐的高光时刻，分辨出某个乐器的独特旋律，既需要灵敏的辨识力，也依赖对乐曲结构的深刻理解。这次实验同理，科学家们成功分离出特殊的波型信号，进一步表明我们已经可以解析宇宙极端场合中最为关键的瞬间。虽然目前结论还是基于部分理论模型，未来如果能够累积更多精确观测并通过多种方法交叉验证，那么来自事件视界附近的这些信号就可能成为黑洞研究的全新标尺。届时，人类将不仅仅是“听到黑洞”的声音，而是真正开始“听懂黑洞”。