（主要）合并黑洞的插图。（插图）在引力波中发现的合并中黑洞的质量。（图片来源：Robert Lea/LIGO-Kagra-VIRGO/Aaron Geller/Northwestern）天文学家发现了“黑金”——一笔黑洞合并的宝藏。这一发现是通过分析宇宙时空的涟漪，即引力波进行的。此次发现的重大合并数据包含在于5.0版本引力波瞬态目录（GWTC-5）中，该目录于5月26日（星期二）发布，可能会改变我们对黑洞相遇和碰撞的理解。最新的目录包含了161个新的引力波信号，这些信号是由合并的黑洞在2024年4月到2025年1月底之间被著名的引力波探测器LIGO（激光干涉引力波天文台），Virgo和KAGRA（神冈引力波探测器）“听到”的。这使得通过引力波探测到的黑洞合并总数已达390个。GWTC-5的亮点包括“二代合并”的探测，或由在之前合并中形成的两个黑洞之间的碰撞，以及迄今为止精确定位的合并。前者可能帮助我们更好地理解合并链，使黑洞能增长到太阳质量的数百万或数十亿倍，而后者可能有助于开发一种利用此类事件及其引力波信号来测量宇宙膨胀速率的方法。“这次重大的更新再次拓宽并加深了我们对宇宙的认识，并让我们更加领略到了其最难以捉摸物体：碰撞黑洞，”引力研究所的研究员Daniel Williams在一份声明中说道。“我们现在正检测到如此多的这些信号，我们不仅仅是在了解单个碰撞；这就像是揭示了一个古代文明的天文等价物。今天的新结果就像发现了一个以前未被发现的财富，揭示了的不仅是个体生活，而是整个失落世界的结构。” 什么是引力波？引力波于1915年首次被提出，作为阿尔伯特·爱因斯坦引力理论的一部分，称为广义相对论。广义相对论认为，有质量的物体使得时空（空间与时间的四维统一体）发生扭曲。重力就是源于这种扭曲，这意味着质量越大，时空的曲率越大，重力影响也越强。广义相对论进一步指出，当物体在时空中加速时，会产生以光速向外传播的涟漪：引力波。尽管爱因斯坦最初预测了时空的这种涟漪，但他对引力波的一个方面是错误的：他认为人类永远无法探测到它们。LIGO在2015年首次探测到引力波；该信号来源于两颗大质量黑洞的碰撞与合并，距离地球约13亿光年。自那以后，LIGO与其同伴探测器Virgo和KAGRA已经探测到来自许多黑洞对的合并、超致密中子星对，甚至是黑洞与中子星之间的混合合并。引力波探测器的灵敏度近年来一直提高，目前平均每周有三到四次探测信号发生，在观察运行阶段与允许进一步提高灵敏度的停机期之间进行。“就在10年前，我们首次探测到了来自这些事件的引力波，而现在我们探测到并分析了数百个事件，这是真正证明了全球数百名科学家工作的成就，”Williams说。 引力波探测正在发出一些声音 GWTC-5数据的两个令人印象深刻的展示是GW241011和GW241110信号，分别在2024年10月11日和2024年11月11日被探测到。它们是分别约7亿光年和24亿光年远的两次合并的结果，所涉及黑洞的快速自转及其旋转的定向表明这四个黑洞是二代物体，这意味着它们是由之前的合并形成的。“这两个观测显示出特征迹象，表明每对中较大的黑洞并不是直接由一个大质量恒星形成，而是由两个黑洞的之前合并而形成，”引力研究所的Storm Colloms在声明中说道。“由先前合并形成的黑洞的特征在整体人群中持续存在，表明GW241011和GW241110并不是独一无二的，而是描绘了一个潜在的趋势。现在，我们越来越多的证据表明宇宙在创造合并黑洞方面的方式。