科學家觀測到大質量黑洞合并事件
科技日報北京7月14日電 （記者劉霞）據物理學家組織網13日報道，LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）合作組織宣布，激光干涉引力波天文臺（LIGO）于2023年11月23日捕捉到一次破紀錄的黑洞合并事件，其被命名為GW231123。在此次事件中，質量分別為140倍和100倍太陽的黑洞合并，產生了225倍太陽質量的超級黑洞。
圖中展示了GW231123雙黑洞合并過程。圖片來源：加州理工學院
這場宇宙奇觀讓科學家們既興奮又困惑。按照現有恒星演化理論，如此質量的黑洞根本不應該存在。團隊推測，這兩個黑洞可能由更早時期的小型黑洞合并而成。
2015年，LIGO首次探測到時空中的漣漪——引力波，開創了天文學新紀元。此后，隨著意大利“處女座”探測器和日本神岡引力波探測器加入，LVK合作組織正式形成。在第四次觀測運行中（2023年5月至2024年1月），科學家共記錄到200多次黑洞合并事件。而自2015年以來，他們已累計觀測到約300次黑洞合并。此前最重黑洞合并事件紀錄保持者是2021年發現的GW190521事件，其最終產生的黑洞僅有140倍太陽質量。
LIGO執行主任、美國加州理工學院科學家戴維·瑞特茲表示，這次觀測再次證明，引力波是研究黑洞本質的獨特窗口。發生合并的兩個黑洞不僅質量驚人，且自轉速度也接近愛因斯坦廣義相對論預測的極限，對現有探測技術和理論模型都提出了嚴峻挑戰。
研究團隊承認，要完全解析這個復雜信號的所有信息可能需要數年時間。他們正在不斷改進分析方法和理論模型，相關校準數據將通過引力波開放科學中心向全球科研人員開放。
這項突破性發現將于2025年7月14日至18日在英國格拉斯哥舉行的第24屆廣義相對論與引力國際會議上正式發布。屆時，科學界或將迎來新一輪黑洞形成機制大討論。
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