LIGO數據中發現的更多黑洞合併事件_風聞

原創：牧夫天文

原作：Camille M. Carlisle

翻譯：饒文衝

校對：姚順儀

編排：李子琦

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦

原文鏈接：

www.skyandtelescope.com/astronomy-blogs/more-black-hole-mergers-found-in-ligo-data/

迄今為止，LIGO-Virgo團隊公佈了在前兩輪觀測活動中探測到的共11個引力波，這些引力波由距離較遠的緻密天體合併而成。目前，該團隊還公佈了在第三輪觀測活動中發現的33名“候選者”。

LIGO前兩次觀測的數據既已公之於眾，其他團隊也紛紛參與梳理這些數據。其中一個團隊便是來自普林斯頓高等研究院的特雅斯維·維紐馬德夫（Tejaswi Venumadhav）和他的同事們，他們通過LIGO的公開數據發現了7個可能存在的黑洞合併事件。

藝術家模擬出的兩個即將合併的黑洞。

Credit：LIGO / Caltech / MIT / Aurore Simonnet(Sonoma State)

這個研究小組開發了自己的數據分析方法，使用不同引力波模式的模板，各種提取噪聲的方法等等。來自威斯康星大學密爾沃基分校的LIGO發言人帕特里克·布雷迪（Patrick

Brady）解釋説，與意圖捕捉所有事件的LIGO-Virgo團隊不同，該小組研究人員特別關注的是黑洞合併。維紐馬德夫在哈佛大學黑洞計劃最近的一次研討會上表示，這種研究方法使其獨立團隊能夠發現更加微弱的信號，靈敏度上的提升同LIGO第一輪觀測活動與第二輪間的改進相當。

這七名“候選者”所涉及的黑洞的質量與LIGO-Virgo合作發現的黑洞相類似，大約在20到40個太陽質量之間。其中一對黑洞發現於第一輪觀測運動；剩下的則來自第二輪。大多數將要碰撞而形成的系統都有着較小的有效自旋，這種測量方式比較了兩個黑洞的自轉速度和傾斜度，以及它們圍繞彼此運行的軌道。而一個系統的有效自旋較小，最可能的原因一為兩個黑洞自轉速度不夠快，二則是它們在圍繞對方的軌道上滾動。來自LIGO-Virgo合作確認的合併黑洞也有着較小的有效自轉。

然而，有兩名“候選者”顯得與眾不同。其中一位“候選”，稱作gw151216，是一對有效自旋極快的黑洞。這一對黑洞要麼質量相似，像桌子上的兩個直立陀螺一樣圍繞着彼此旋轉，要麼一個比另一個大得多，旋轉得更快，也更直立。而另一位，編號gw170403，則可能是兩個從它們的軌道方向快速並向後旋轉而合併的黑洞。但這一事件記錄是七件中最難以確認的。

LIGO-Virgo團隊和維紐馬德夫的團隊就觀測結果探討了約一年，布雷迪認為相關分析應是正確的。

該研究小組並不是唯一涉獵LIGO數據的團隊。雖然第一手情報仍由LIGO-VIRGO團隊掌握，但我們現在正進入一個更復雜的合作關係，各種發現的分析研究結果將來自多個團隊。幾個月來，LIGO-VIRGO團隊一直在研究如何將其他團隊的結果以最佳方式納入自己的記錄中。它並不想對每一個“候選者”做出裁決，但它想收錄合理可能的觀測記錄，並歸功於其發現者。

LIGO-Virgo團隊本身也在壯大：今年晚些時候，日本的神岡引力波探測器（KAGRA）將正式上崗。不像LIGO和Virgo，KAGRA在地下深處運作，遠離了來自勁風和烏鴉（會啄食管道）的威脅。KAGRA可能不會在最初運行時就探測到引力波，但隨着時間的推移，其表現應當會越來越出色。

LIGO-Virgo團隊計劃在2020年4月左右發佈第二份事件目錄，其中將包括在第三輪觀測運動的前六個月裏發現的“候選者”。

『天文時刻』 牧夫出品

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