引力波目次扩容，三除夜下场揭开黑洞奇妙
· 2026-08-06 19:37:39科技日报记者 刘霞
5月26日 ，引力夜下由美国激光干与引力波地舆台（LIGO） 、波目意除夜利“室女座”引力波探测器（Virgo）和日本神冈引力波探测器（KAGRA）连袂构成的次扩场揭LVK合作组 ，在线宣布了引力波瞬变目次序递次递次五版——GWTC-5。容除
这份目次收纳了LVK在2024年4月10日至2025年1月底时代捕获到的洞奇161个源自黑洞并合的新引力波旗子记号 。至此 ，引力夜下人类已探测到的波目引力波旗子记号家族壮除夜至390个 。相干论文已分袂提交给《天体物理学杂志》和《天体物理学杂志快报》 。次扩场揭
由GWTC-5集结的容除这批旗子记号 ，似乎图纸般了然的开黑“宇宙躲宝图” ，已辅佐科学家创作创造了延续串深空“宝躲” ，洞奇包含迄今最切确的引力夜下引力波源 、最了然的波目引力波旗子记号 ，和第二代黑洞的次扩场揭存在证据 。
LVK合作构成员 、英国格拉斯哥除夜学引力研究所研究员丹尼尔·威廉姆斯博士认为，此次旗子记号“上新”再次拓宽并加深了人类对宇宙的认知 。美国际华达除夜学拉斯维加斯分校的利奥·津卡达则展示，不竭添加的引力波旗子记号正把地舆学研究带进全新纪元 ，使科学家能以尽后的精度考验广义绝对论。
最切确引力波源定位
据物理学家构造网5月26日报导 ，2024年6月15日 ，LIGO的两台探测器和Virgo联手捕获到旗子记号GW240615 ，创下全数引力波义务中最切确天空定位的记实 。得益于3台探测器同编制情、履行三角定位 ，该引力波源被锁定在戋戋6平方度的狭隘天区内 。在这片距离地球约30亿光年的天区里 ，一个26倍太阳质量的黑洞和一个30倍太阳质量的黑洞凶悍碰撞 ，激起的时空洞动奔行亿万光年，幻想下场被地球上的探测器捕获 。
这一打破离不开Virgo的回回。从2024年4月起 ，Virgo从头介入不美不美不雅察群集 ，除夜除夜强化了多信使阵列的定位身手 ，使定位精度除夜幅汲引 ，科学家借此能更随便地辨认出每次并合对应的宿主星系。
切确的定位，带来的远不止一个记实 。格拉斯哥除夜学引力研究所研究员亚历克斯·帕帕多普洛斯指出 ，更除夜局限的引力波旗子记号样本库正辅佐解答宇宙学中最重除夜的问题之一 ：宇宙膨胀的速度有多快 ？人们经常独霸哈勃常数来描摹这一膨胀速度 ，引力波使科学家可以经由过程预算并合天体的距离来测算哈勃常数 。
得克萨斯除夜学奥斯汀分校的陈欣瑜（音译）进一步诠释道 ，哈勃常数陈述我们宇宙膨胀的速度和它的岁数，可是不合测量编制至今仍给出彼此冲突的谜底 ，由此构成了有名的“哈勃张力” 。假定不合延续存在 ，便意味着我们往日的宇宙学图景大年夜大年夜约真实不无缺。借助这一批新的引力波源 ，团队掉落踪掉落踪了精度比此前抬举约25%的哈勃常数值 。这一跃进让科学家更有决意决意决意决计解开现代宇宙学最除夜的谜题之一 。
最了然的“宇宙呢喃”
美国科学促进会旗下优瑞科网站在5月26日的报导中指出 ，捕获引力波 ，本身就是一场与噪声的对决 。旗子记号的了然度但凡用信噪比（SNR）来衡量 。在GWTC-5中，就躲着一个迄今最了然的“宇宙呢喃”——旗子记号GW250114 ，信噪比高达76.9。
这一旗子记号来自两个分袂为32倍和34倍太阳质量的黑洞，在约13亿光年外的宇宙深处并合 ，于2025年1月14日抵达地球 。美国康奈尔除夜学物理学家基夫·米特曼认为 ，GW250114是迄今从双黑洞并合中提掏出的最强 、最了然旗子记号 ，似乎为广义绝对论量身定制的考验标尺 ：旗子记号的每个细节都与爱因斯坦的料想完竣契合 。
不单如斯 ，格拉斯哥除夜学的约翰·维奇博士泄漏 ，LVK合作组借助这一旗子记号 ，以高达99.999%的信赖度 ，成功验证了霍金于1971年提出的黑洞面积定理 。该定理断言 ，并合后新黑洞的义务视界——那条连光都没法逃脱的鸿沟总面积尽不会小于本来两个黑洞义务视界的面积之和 。针对GW250114的测算给出了一组精细的数字 ：并合前 ，两个黑洞的义务视界总面积约24万平方千米；并合后 ，更生黑洞的义务视界面积高达约40万平方千米 ，宇宙再次毫厘不差地屈就了幻想预言 。
第二代黑洞“渐露真容”
若论GWTC-5最惹人凝睇标创作创造 ，当数埋伏的第二代黑洞 。它们湮没在义务GW241011和GW241110傍边，分袂产生发火在距地球约7亿光年和24亿光年的中心。
产生发火碰撞的黑洞的自转标的方针 、改削速度和质量 ，都恍惚透闪现它们的出身 ：它们很大年夜大年夜约并不是由单颗恒星坍缩而成，而是由更别致的黑洞并合构成 。第二代黑洞除夜多构成于极端拥堵稀少的宇宙气候 ，如恒星团或星系中心 ，那儿何处的黑洞几回碰撞 、逐级并合 ，才培养了多么稀少的同化体 。这些第二代黑洞的质量约在10—20倍太阳质量之间 ，且自旋极快 ，直接挑衅了黑洞构成与演变的主流幻想 ，展示着仍有虚无缥缈的天体物理路途等待厘清 。
美国际华达除夜学拉斯维加斯分校天体物理学助理传授卡尔-约翰·哈斯特慨叹 ，每次探测到新的引力波旗子记号 ，都在补偿人们对宇宙的认知 ，这些黑洞并合义务既是窥见天体物理的窗口，也是根究和验证物理根本定律的忧伤考验考验室 。
GWTC-5不成是一本不竭增厚的旗子记号族谱 ，更是一个蕴躲丰富常识的宝库。正如加州理工学院LIGO考验考验室初级科学家乔纳·坎纳所言 ，这批数据将姑且供研究者深挖——从宇宙学 、恒星演变到引力幻想 ，浩瀚未解艰苦都大年夜大年夜约在此找到线索 。
法国国度科学研究中心天体粒子与宇宙学考验考验室研究员埃德·波特则朴实 ，GWTC-5的宣布标识表记标帜着引力波地舆学已从最初的打破性创作创造 ，演变成一门能以惊人细节根究物理定律和宇宙汗青的精细科学 ，更多宇宙的“湮没宝躲”正等待它一一揭穿 。
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