科學家首次證實高度古怪的黑洞合併

科學家首次相信他們發現兩個具有偏心軌道的黑洞的合併。偏心軌道顯示，在星系核等黑洞密集的區域偶然相遇時，黑洞可能會反覆吞噬其它黑洞。科學家研究至今為止觀測到的最大質量的重力波雙星GW190521，以確定合併是否具有偏心軌道。

羅徹斯特理工學院（Rochester Institute of Technology）研究團隊表示，每個黑洞的估計質量都是太陽大小的七十多倍，遠高於恆星演化理論目前預測的估計最大質量。作為第二代雙黑洞系統研究提供一個有趣的案例，並為密集星團中黑洞形成情景開闢新的可能性。

重新審視數據，看看黑洞在合併之前是否有高度偏心的軌道. 他們發現這種合併最好用一個高離心率的進動模型來解釋。為了實現這一目標，該團隊在地方和國家實驗室的超級電腦上進行數百次新的全數值模擬，耗時近一年才完成。

羅徹斯特理工學院計算相對論和重力中心院長曼努埃拉·坎帕內利（Manuela Campanelli）教授說：「 這代表我們對黑洞如何合併的理解的重大進步。通過我們複雜的超級電腦模擬以及激光干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，縮寫：LIGO）和室女座干涉儀（Virgo interferometer）快速推進的探測器提供的大量新數據，我們正在以驚人的速度對宇宙進行新的發現。」

研究團隊的擴展分析使用茲威基瞬態設施（Zwicky Transient Facility）觀察到可能的電磁對應物，將GW150521 作為偏心雙星黑洞合併獨立計算宇宙學哈勃常數。

【圖、文：節譯自羅徹斯特理工學院2022年1月20日新聞公佈】研究全文刊登在2022年1月20日出版的《自然-天文學》期刊；標題是：Eccentricity estimate for black hole mergers with numerical relativity simulations