逆爱--并合黑洞创下新纪录！

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原作：Camille M. Carlisle

翻译：李思绮

编排：赵书晨

后台：李子琦

原文链接：https://skyandtelescope.org/astronomy-news/new-black-hole-merger-breaks-record/

引力波天文学家探测到了两颗质量巨大的黑洞的碰撞，此次碰撞形成了迄今为止发现的质量最大的并合黑洞。

该事件（GW231123）发生于2023年11月23日，在激光干涉引力波观测台（LIGO）第四次观测运行初期。该信号虽短暂但强度极高，堪称宇宙中的“惊雷”。

该事件在约60赫兹处达到峰值，接近LIGO探测范围的下限。较低频率对应更高的质量——此次事件中，较大黑洞的质量介于120至159个太阳的质量之间，较小黑洞的质量则在51至123个太阳质量之间。（科学家最看好的数值分别为137和103。）它们并合形成了一个约225个太阳质量的黑洞。

并合的黑洞似乎也在快速旋转，分别达到其最大速度的约90%和80%。研究人员在苏格兰格拉斯哥举行的国际广义相对论与引力会议与埃多阿多·阿马尔迪引力波会议的联合会议上公布了这一结果。

高自转速度是质量估算范围如此之大的原因之一。尽管科学家用于解读引力波波动的模板在涉及高质量事件时可靠，但它们在处理高自转速度时会遇到困难，团队成员索菲·比尼（加州理工学院）表示。因此，此次碰撞的细节存在大量不确定性。

这次事件无论是质量还是自转都十分引人注目。由于恒星死亡瞬间的复杂性，超新星理论上不应产生质量介于约60至130个太阳质量之间的黑洞。然而，通过调整核反应速率等参数，可能大幅缩小这一质量差距。

GW231123的两个黑洞可能分别位于质量差距的两侧，如同书架上的书挡。也可能一个或两个都位于该区间内。科学家尚不清楚其中的原因。

迄今为止探测到的绝大多数并合黑洞自转极其微弱，与由恒星爆炸形成的天体预期一致。而由并合形成的黑洞自转则集中在最大速度的70%左右。

考虑到不确定性范围，GW231123两个黑洞的自转均与这一基准值重叠，这意味着它们可能是先前碰撞的产物。此前质量纪录保持者GW190521也产生了一个约140个太阳质量的黑洞，情况类似。

然而，这两次事件在LIGO的探测范围内仅持续了不到一秒钟，这使得确定黑洞的真实自转变得困难，比尼提醒道。天文学家需要更多此类事件，以便更好地理解此类天体可能的形成机制。

当快速旋转的黑洞并合时，反冲力会将黑洞遗迹以极高速度抛射出去。在GW231123事件中，研究人员估计反冲速度可能达到约1000公里/秒，相当于太阳逃离银河系所需速度的两倍。

美国LIGO、欧洲Virgo和日本KAGRA（作为LVK合作组联合）的科学家们在这次运行中共同观测到了超过200次黑洞并合事件，自2015年LIGO首次观测运行以来，总计观测到约300次。该团队计划于今夏晚些时候发布更多研究成果。

责任编辑：陈玮菁

牧夫新媒体编辑部

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图源：NASA

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