引力波源头黑洞生前模样被揭秘

有助于人们更好地理解宇宙演化的历史

王小龙

2016年06月24日  来源：中国科技网-科技日报

　　科技日报北京6月23日电 （记者王小龙）借助引力波信号，不但能知道发出引力波的黑洞的大小和特征，还能描绘出这些黑洞“生前”的模样。波兰华沙大学的一个研究小组根据人类首次探测到的引力波，揭示了一个双黑洞系统从产生到合并的整个过程。该研究有助于人们更好地理解引力波事件和宇宙演化的历史。

　　引力波是时空的涟漪，由宇宙中一些最为剧烈的事件产生，如黑洞的合并。2015年9月，美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）检测到两个合并中的黑洞产生的引力波——GW150914。2016年2月，这一信号得到确认，成为首个被人类探测到的引力波。6月16日，LIGO在美国圣迭戈宣布再次探测到引力波。

　　波兰华沙大学的克日什托夫·拜尔臣斯基和他的团队发表在最新一期《自然》杂志上的论文称，他们利用双黑洞构造的高精度数值模型得出双星系统的演化过程，并认为据此能够预测出双黑洞合并产生的引力波特性。

　　在这一模型的基础上，研究人员计算出产生GW150914的两个黑洞之前是两颗巨大的恒星，质量分别是太阳的40倍和100倍。它们诞生于宇宙大爆炸后的20亿年，之后坍缩成两个分别为29倍和36倍太阳质量的黑洞，继而合并为一个62倍太阳质量的黑洞，并在这个过程中发出引力波GW150914。

　　研究人员预测，在LIGO和其他引力波探测器更新硬件获得更高的灵敏度后，黑洞合并将成为一种常见事件，预计每年将能探测到1000次。这项研究提供了一个框架，能够帮助人们更好地理解引力波以及它们的波源。

　　新西兰奥克兰大学的埃尔德里奇称，拜尔臣斯基团队的研究非常激动人心，因为它能用于考察引力波如何影响恒星和宇宙的演化。他说：“通过对每个引力波信号的检测，我们将能了解到一些新东西。”