記者從中國科學(xué)院上海天文臺獲悉，該臺研究員韓文標(biāo)帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，首次發(fā)現(xiàn)雙黑洞并合事件可能發(fā)生在第三個致密天體附近。這一成果是引力波天文學(xué)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，為揭開雙黑洞的形成之謎提供了全新線索。相關(guān)成果于8月1日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理雜志快報》上。

自2015年人類首次探測到引力波以來，國際引力波探測聯(lián)合機(jī)構(gòu)（LIGO-Virgo-KAGRA合作組織）已探測到超過100次引力波事件，其中絕大多數(shù)來自雙黑洞并合。這些事件為人類理解雙黑洞并合的物理過程提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，但目前科學(xué)家們對雙黑洞如何形成、如何演化的機(jī)制還不確定。

“2018年，我和合作者首次提出了‘極端質(zhì)量比旋近雙星（b-EMRI）’理論設(shè)想，就是由一個超大質(zhì)量黑洞抓住一對雙黑洞，形成一個‘三人組’——雙黑洞在超大質(zhì)量黑洞附近‘跳舞’，進(jìn)而輻射多頻段的引力波。”從那時起，韓文標(biāo)團(tuán)隊(duì)就開始從LIGO-Virgo引力波數(shù)據(jù)中尋找雙黑洞在超大質(zhì)量黑洞附近并合的證據(jù)。

經(jīng)過分析，團(tuán)隊(duì)把目標(biāo)瞄準(zhǔn)引力波事件GW190814。論文第一作者、中國科學(xué)院上海天文臺博士楊舒程介紹：“GW190814里的兩個黑洞挺不一般，其質(zhì)量大小差了約10倍。這么懸殊的組合可能是它們曾和一個超大質(zhì)量黑洞組成‘三人組’，在彼此的引力拉扯下越靠越近。也有人認(rèn)為，它們誕生在活動星系核的吸積盤里，被周圍其他致密天體的引力推搡著慢慢靠近，最終并合?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)注意到，若雙黑洞在第三個致密天體附近并合，它們繞第三個天體的軌道運(yùn)動會產(chǎn)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(yīng)改變引力波的頻率，在信號中留下獨(dú)特“印記”?；诖耍瑘F(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種新的引力波波形模板，該模板在引力波事件GW190814的分析中也得到了印證。

“這是國際上首次在雙黑洞并合事件中發(fā)現(xiàn)第三致密天體存在的明確跡象。”韓文標(biāo)說，“這一發(fā)現(xiàn)意味著GW190814的雙黑洞可能并非孤立形成，而是處于一個更復(fù)雜的引力系統(tǒng)中，這對于揭示雙黑洞形成通道具有重要價值。”（齊芳、顏維琦）