【天文台捕捉黑洞合并清晰信号,再次验证爱因斯坦广义相对论】海外新鲜事天文最新观

乡村小猫 2025-09-28 18:51:00

【天文台捕捉黑洞合并清晰信号,再次验证爱因斯坦广义相对论】海外新鲜事天文

最新观测到的黑洞合并事件,再次印证了爱因斯坦与霍金数十年前的理论预测,为人类探索宇宙最神秘天体开辟新里程。根据《科学科技日报》报道,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)捕捉到迄今最清晰的黑洞合并信号(GW250114),为爱因斯坦广义相对论提供了最有力的证据。

LIGO由美国国家科学基金会资助,加州理工学院与麻省理工学院联合运行,并与意大利Virgo、日本KAGRA组成国际引力波观测网。今年1月的这次观测,得益于仪器升级与幸运机遇,为黑洞行为提供了前所未有的清晰视角。纽约平坦研究所计算天体物理中心(CCA)教授伊西(Maximiliano Isi)表示:“这是迄今为止对黑洞本质最清晰的一次观测,也完美验证了爱因斯坦的理论。”研究成果已发表在《物理评论快报》。资料显示,合并后的黑洞质量约为63个太阳质量,自转速度高达每秒100圈。

霍金面积定理再验证:黑洞其实“简单”

研究人员利用高精度数据分析黑洞合并后“鸣响”的频率和持续时间,证实黑洞只需质量与自转两个参数就能描述基本特性。这一理论最早由物理学家克尔(Roy Kerr)在1963年提出,新观测提供了更明确的证据支持。此外,本次观测也高度验证了霍金的“黑洞面积定理”,表明黑洞事件视界只会增加或保持不变,暗示黑洞与热力学第二定律相关。

团队指出,能够完整捕捉黑洞从碰撞到最终合并稳定的全过程,对理解其本质至关重要。过去观测到的“鸣响”信号微弱且难以分辨,但随着LIGO仪器升级,即便是数毫秒的信号也能精准分析,为前所未有的黑洞物理测试提供条件,深化人类对时空结构和黑洞本质的理解。

科学家预测,未来十年内,引力波探测器的灵敏度将提升十倍,使黑洞特性测试更加精确。平坦研究所法尔(Will Farr)教授表示:“聆听黑洞发出的音调,是了解它们极端时空性质的最佳途径。”这将帮助人类更深入“聆听”宇宙的巨变,揭开更多未知奥秘。

图:两黑洞碰撞合并的艺术想像图。黑洞合并时会释放重力波,LIGO于今年1月侦测到迄今最清晰的黑洞合并讯号GW250114,为科学家深入了解黑洞提供新见解。 (取自Maggie Chiang/ Simons Foundation)

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