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2025 08/01 18:34:12
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星空有約丨我國科研人員首次發現:雙黑洞背後可能隱藏第三個緻密天體

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  新華社上海8月1日電(記者張建松)宇宙中的雙黑洞已令人驚嘆,但中國科學院上海天文&科研人員最新研究發現,雙黑洞的背後,還可能隱藏了更為神秘的“大佬”——第三個緻密天體。

  由中國科學院上海天文&&究員韓文標帶領團隊進行的這項研究,首次發現雙黑洞並合事件可能發生在第三個緻密天體附近。這一成果為揭開雙黑洞的形成之謎提供了全新線索,是引力波天文學領域取得的突破性進展。

  自2015年人類首次探測到引力波以來,超過100次引力波事件被探測到,其中絕大多數來自雙黑洞並合。雙黑洞是如何形成和演化的?目前學術界尚無定論。2018年,韓文標和合作者首次提出一種新穎的三體系統“極端質量比旋近雙星(b-EMRI)”理論設想,即雙黑洞是被一個超大質量緻密天體(包括超大質量黑洞)抓住,形成了“三人組”。雙黑洞在這個緻密天體附近“跳舞”,進而輻射多頻段的引力波。該理論設想提出後,引起國內外廣泛關注。

雙黑洞在超大質量緻密天體附近並合示意圖(上海天文&供圖)

  為進一步證實該理論設想,韓文標帶領科研團隊深入研究已探測到的100多次引力波事件,最終將目標鎖定在引力波事件GW190814,這次事件中的兩個黑洞質量相差近10倍。這麼懸殊的組合,很可能就是它們背後存在一個緻密天體,組成了“三人組”,在彼此的引力拉扯下越靠越近。

  但如何進行證實呢?研究團隊注意到,如果雙黑洞在第三個緻密天體附近並合,其繞第三個緻密天體的軌道運動會産生“視向加速度”,即沿觀測者視線方向的加速度。這種加速度會通過多普勒效應改變引力波的頻率,在信號中留下獨特“印記”。

  為捕捉這一信號,團隊構建了一種包含“視向加速度”的引力波波形模板,通過貝葉斯推斷方法,對多個高信噪比雙黑洞事件進行了分析。結果顯示在GW190814事件中存在“視向加速度”,給出了第三個緻密天體存在的強烈證據。

  8月1日,國際天文學學術期刊《天體物理學雜誌快報》發表了相關研究論文。

  策劃:孫聞

  記者:張建松

  海報設計:程思琪 姜賀

  新華社國內部、新華社上海分社聯合製作

【糾錯】 【責任編輯:劉陽】