巨星（giant star）在爆炸之后的残骸可以是这两种型态之一：质量更大的黑洞和质量更小的中子星。该图从质量和发现方法两个维度表示这两种类型。通过X射线检测到的黑洞是紫色的，而通过引力波探测到的黑洞则以蓝色表示。一系列中子星以黄色显示，以及两颗在2017年被发现合并的中子星用橙色标示。图源：LIGO， VIrgo，Northwestern University，Frank Elavsky
科学家已经确定了四个大质量星体碰撞发出的引力波信号，其中包括迄今为止最大的引力波信号。在短短的几年内，科学家探测到的引力波信号数量已经达到11个。不仅如此，这些观测信号足以让我们深入理解所处的世界以及黑洞。
撰文丨Meghan Bartels
翻译丨张朵儿
审校丨杨心舟
星期六（12月1日），一组隶属于美国激光干涉引力波观测台（LIGO）以及欧洲Virgo合作项目下的研究团队，在一场科学研讨会上公布了这四个新的探测信号。
英国格拉斯哥大学的物理学家希拉·罗恩（Sheila Rowan）在一份声明中表示：“虽然科学界花了一个世纪的时间证实了爱因斯坦对引力波存在的预测。但是自那以后，我们一路高歌猛进，未来还有更多振奋人心的发现在等着。”
引力波通常被描述为“时空中的涟漪”，由一对黑洞或中子星产生——恒星爆炸后的残骸可能形成的两种大质量、高密度形态。成对的星体彼此绕轨道运行，不断接近的同时向外发射引力波，直到它们发生碰撞。
多亏了LIGO和Virgo的探测器，使得地球上的科学家能够捕获这些信号，为他们研究相关的碰撞和物体提供信息。随着引力波科学领域的日渐成熟，探测方法也产生了革新。2016年2月公布的第一次探测结果是带有里程碑意义的。而近三年来，黑洞合并事件早就不再新奇。
这次新公告是同时发布内容最多的一次，其中包括迄今为止发生的质量最大和距离最远的碰撞事件。截至今日，科学家们总共探测到了10次黑洞合并引发的引力波（以及去年秋天，1次双中子星合并产生的引力波）。这些能够帮助他们找到黑洞的一些特性。
“在研究黑洞数量和属性时，引力波给了我们前所未有的启发，” 美国西北大学的天体物理学家 克里斯·潘科 （ Chris Pankow） 在一份声明中提到——例如，大多数由恒星形成的黑洞不到45个太阳质量 。“现在，我们对恒星级质量的黑洞合并频率和它们的组成都有了更清晰的了解。这些测量结果将帮助我们进一步理解宇宙中超大质量的恒星是如何诞生，生存和死亡的。“
最新公布的引力波观测资料未在新数据集中——实际上，自2017年8月以来，LIGO和Virgo的系统就一直在升级。其实，新发现是在2017年8月25日至11月30日期间观测收集的数据集中找到的。在当时，科学家们已经公布了三次黑洞合并事件，以及唯一一次中子星碰撞事件。
引力波探测器计划于2019年初重启。科学家们估计，在观测过程中，每个月都会探测到两次黑洞合并时发出的引力波信号。在这之前，他们可以继续研究这四个新信号。LIGO和Virgo团队在12月1日发表的两篇论文中解释了这项研究。
参考链接：
https://www.scientificamerican.com/article/new-gravitational-wave-detections-include-largest-most-distant-black-hole-crash-ever/?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg
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