旋转方向揭开黑洞“匹配”的秘密

四年前，在数十亿光年之外，两个巨大的黑洞在旋转中相互融合，在空间和时间上产生了短暂的涟漪，这使得物理学家第一次发现了引力波。从那以后，科学家们似乎打开了新的大门，发现了一系列类似的事件。

据《科学》报道，全球引力波探测器网络的研究人员最近在预打印的服务器arXiv上以4篇文章的形式发布了第一份统计分析报告，该报告是关于迄今为止发现的50个类似事件的数据。报告显示，大质量恒星黑洞——坍缩后留下的超级引力场，比科学家预期的更为普遍和奇特。研究人员还解决了报告中的一些谜团，例如这些黑洞在合并前是如何“匹配”的。

上面的一些观测数据来自三个被称为干涉仪的大型L型光学仪器，其中两个属于LIGO，第三个探测器是意大利比萨附近的VIRGO干涉仪，它在2017年加入了对引力波的搜索。

探测器对黑洞进行全面调查的新能力使研究人员能够检测合并中的一对黑洞是否指向与彼此轨道相同的方向，这是一个潜在的线索，可以解释这对黑洞最初是如何聚集在一起的。

如果自旋方向与围绕对方的轨道相同，那么这对黑洞可能是由一对共生恒星形成的，它们自然获得匹配的自旋，坍缩后仍相互伴随；如果自旋方向彼此不同，那么这对黑洞在最初分别形成后，可能已经以某种方式“配对”在一起了。目前，上述哪种成型方法占主导地位仍是研究者争论的话题。

特别是，如果一对黑洞中的一个以与轨道相反的方向旋转，这对黑洞更有可能来自黑洞的混合物。但是西北大学的天体物理学家、LIGO成员玛雅菲什巴赫说，很难确定这是否是由一个单一的啁啾信号引起的。

通过对这些事件的整体分析，研究人员整理出了至少一些黑洞合并并涉及反转的证据。根据Fishbach的说法，这个结果反过来证明黑洞的形成方式不止一种。

“我们回答了许多我们甚至没有意识到的问题，但我们提出了更多的问题。这只是科学的开始。”菲什巴赫说。