科学家发现聆听黑洞微弱铃声新方法

当两个黑洞相撞并合并时，它们会释放出引力波。地球上的灵敏仪器能够探测到这些引力波，从而让科学家们确定黑洞的质量和自旋情况。图片版权：西蒙斯基金会玛吉蒋

一种新方法可绘制由合并黑洞产生的微妙引力波振动图，这有可能实现对广义相对论更精确的检验。

当两个黑洞相撞时，合并过程的剧烈程度并不会立即结束。新形成的更大黑洞在逐渐稳定成一个固定形状的过程中会持续振荡，研究人员已经开发出一种新方法，可以更细致地分析这些振动。

与铃铛或吉他弦不同，黑洞不会产生声音。相反，它会发出引力波——爱因斯坦首次预言的时空涟漪。

这些振动的频率取决于最终黑洞的质量和自旋，这使得科学家能够提取关于合并产生的天体的信息。

这些振动被称为准正则模，就像黑洞的指纹一样。对它们进行测量，为在宇宙中一些最极端的引力条件下检验爱因斯坦的广义相对论提供了一种重要方法。

一种新方法分离出黑洞的音符

剑桥大学的研究人员如今已经开发出一种能够更精确识别和归类这些模式的技术。在发表于《物理评论快报》的一项研究中，他们分析了黑洞合并的计算机模拟，不仅探测到了环振期间产生的基音，还探测到了泛音，即那些消失得更快的较弱谐波。

剑桥大学天文研究所的理查德戴尔是该研究的第一作者，他表示：虽然引力波数据中经常能观测到最强模式，但许多较弱的模式更难探测，关于哪些模式存在以及它们何时出现的争论一直存在。我们的方法提供了一种系统的、数据驱动的方式来解决这种不确定性，我们