宇宙深處,一場顛覆傳統認知的發現正引發科學界震動。中國科學院上海天文臺韓文標研究員團隊通過分析引力波數據,首次在雙黑洞合并事件中捕捉到第三致密天體存在的關鍵證據。這項發表于2025年8月1日《天體物理雜志快報》的研究,為解開黑洞形成之謎開辟了全新路徑。
自2015年人類首次探測到引力波以來,LIGO-Virgo-KAGRA國際合作組織已記錄超百次引力波事件,其中絕大多數源于雙黑洞合并。這些時空漣漪雖揭示了黑洞合并的壯觀過程,但其形成機制始終籠罩在迷霧中。傳統理論認為雙黑洞是孤立系統,但中國科研團隊的新發現徹底改變了這一認知框架。
研究團隊將突破口鎖定在2019年探測到的GW190814事件。這對質量相差近10倍的特殊黑洞組合,其形成過程存在兩種主流假說:一是超大質量黑洞主導的"三體系統",二是活動星系核吸積盤內的動態演化。為驗證這些猜想,科研人員創新性地構建了包含視向加速度的引力波模型。
當雙黑洞在第三致密天體附近運動時,其引力相互作用會產生沿觀測方向的加速度。這種加速度通過多普勒效應改變引力波頻率,在信號中留下獨特印記。團隊運用貝葉斯推斷方法,對多個高信噪比事件進行比對分析,發現GW190814事件中存在顯著視向加速度,其數值達0.002倍光速每秒(90%置信水平),貝葉斯因子高達58:1,遠超傳統孤立雙黑洞模型。
這一發現具有里程碑意義。韓文標研究員指出,這是國際首次在雙黑洞合并事件中確認第三致密天體的存在跡象,表明GW190814的雙黑洞并非孤立形成,而是處于復雜引力環境中。該成果不僅修正了雙黑洞演化理論,更為未來引力波探測提供了新方向。
研究團隊透露,他們早在2018年就提出"超大質量黑洞捕獲雙黑洞"的理論模型,該"三體系統"被國際LISA計劃和中國的太極、天琴項目列為重點觀測目標。此次發現正是基于長達七年的數據追蹤與分析,通過創新性的波形模板設計,最終在GW190814事件中捕捉到關鍵證據。
隨著愛因斯坦望遠鏡、宇宙探索者等新一代地面探測器,以及LISA、太極、天琴等空間探測計劃的推進,人類對引力波的探測精度將大幅提升。科學家期待能發現更多類似GW190814的特殊事件,逐步揭開雙黑洞形成的完整圖景。這項突破性研究再次證明,宇宙深處永遠藏著超越人類想象的奧秘。