最強最遠的引力波被捕捉，由四個黑洞碰撞產生

巨星（giant star）在爆炸之後的殘骸可以是這兩種型態之一：質量更大的黑洞和質量更小的中子星。該圖從質量和發現方法兩個維度表示這兩種類型。通過X射線檢測到的黑洞是紫色的，而通過引力波探測到的黑洞則以藍色表示。一系列中子星以黃色顯示，以及兩顆在2017年被發現合併的中子星用橙色標示。圖源：LIGO， VIrgo，Northwestern University，Frank Elavsky

科學家已經確定了四個大質量星體碰撞發出的引力波信號，其中包括迄今為止最大的引力波信號。在短短的幾年內，科學家探測到的引力波信號數量已經達到11個。不僅如此，這些觀測信號足以讓我們深入理解所處的世界以及黑洞。

撰文丨Meghan Bartels

翻譯丨張朵兒

審校丨楊心舟

星期六（12月1日），一組隸屬於美國激光干涉引力波觀測台（LIGO）以及歐洲Virgo合作項目下的研究團隊，在一場科學研討會上公布了這四個新的探測信號。

英國格拉斯哥大學的物理學家希拉·羅恩（Sheila Rowan）在一份聲明中表示：「雖然科學界花了一個世紀的時間證實了愛因斯坦對引力波存在的預測。但是自那以後，我們一路高歌猛進，未來還有更多振奮人心的發現在等著。」

引力波通常被描述為「時空中的漣漪」，由一對黑洞或中子星產生——恆星爆炸後的殘骸可能形成的兩種大質量、高密度形態。成對的星體彼此繞軌道運行，不斷接近的同時向外發射引力波，直到它們發生碰撞。

多虧了LIGO和Virgo的探測器，使得地球上的科學家能夠捕獲這些信號，為他們研究相關的碰撞和物體提供信息。隨著引力波科學領域的日漸成熟，探測方法也產生了革新。2016年2月公布的第一次探測結果是帶有里程碑意義的。而近三年來，黑洞合併事件早就不再新奇。

這次新公告是同時發布內容最多的一次，其中包括迄今為止發生的質量最大和距離最遠的碰撞事件。截至今日，科學家們總共探測到了10次黑洞合併引發的引力波（以及去年秋天，1次雙中子星合併產生的引力波）。這些能夠幫助他們找到黑洞的一些特性。

「在研究黑洞數量和屬性時，引力波給了我們前所未有的啟發，」 美國西北大學的天體物理學家 克里斯·潘科 （ Chris Pankow） 在一份聲明中提到——例如，大多數由恆星形成的黑洞不到45個太陽質量 。「現在，我們對恆星級質量的黑洞合併頻率和它們的組成都有了更清晰的了解。這些測量結果將幫助我們進一步理解宇宙中超大質量的恆星是如何誕生，生存和死亡的。「

最新公布的引力波觀測資料未在新數據集中——實際上，自2017年8月以來，LIGO和Virgo的系統就一直在升級。其實，新發現是在2017年8月25日至11月30日期間觀測收集的數據集中找到的。在當時，科學家們已經公布了三次黑洞合併事件，以及唯一一次中子星碰撞事件。

引力波探測器計劃於2019年初重啟。科學家們估計，在觀測過程中，每個月都會探測到兩次黑洞合併時發出的引力波信號。在這之前，他們可以繼續研究這四個新信號。LIGO和Virgo團隊在12月1日發表的兩篇論文中解釋了這項研究。

參考鏈接：

https://www.scientificamerican.com/article/new-gravitational-wave-detections-include-largest-most-distant-black-hole-crash-ever/?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg

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