我国科学家首次发现第三致密天体存在迹象

记者从中国科学院上海天文台获悉，该台研究员韩文标带领的科研团队，首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近。这一成果是引力波天文学领域的突破性进展，为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索。相关成果于8月1日发表在国际学术期刊《天体物理杂志快报》上。

自2015年人类首次探测到引力波以来，国际引力波探测联合机构（LIGO-Virgo-KAGRA合作组织）已探测到超过100次引力波事件，其中绝大多数来自双黑洞并合。这些事件为人类理解双黑洞并合的物理过程提供了关键数据，但目前科学家们对双黑洞如何形成、如何演化的机制还不确定。

“2018年，我和合作者首次提出了‘极端质量比旋近双星（b-EMRI）’理论设想，就是由一个超大质量黑洞抓住一对双黑洞，形成一个‘三人组’——双黑洞在超大质量黑洞附近‘跳舞’，进而辐射多频段的引力波。”从那时起，韩文标团队就开始从LIGO-Virgo引力波数据中寻找双黑洞在超大质量黑洞附近并合的证据。

经过分析，团队把目标瞄准引力波事件GW190814。论文第一作者、中国科学院上海天文台博士杨舒程介绍：“GW190814里的两个黑洞挺不一般，其质量大小差了约10倍。这么悬殊的组合可能是它们曾和一个超大质量黑洞组成‘三人组’，在彼此的引力拉扯下越靠越近。也有人认为，它们诞生在活动星系核的吸积盘里，被周围其他致密天体的引力推搡着慢慢靠近，最终并合。”

研究团队注意到，若双黑洞在第三个致密天体附近并合，它们绕第三个天体的轨道运动会产生视向加速度——即沿观测者视线方向的加速度。这种加速度会通过多普勒效应改变引力波的频率，在信号中留下独特“印记”。基于此，团队构建了一种新的引力波波形模板，该模板在引力波事件GW190814的分析中也得到了印证。

“这是国际上首次在双黑洞并合事件中发现第三致密天体存在的明确迹象。”韩文标说，“这一发现意味着GW190814的双黑洞可能并非孤立形成，而是处于一个更复杂的引力系统中，这对于揭示双黑洞形成通道具有重要价值。”（齐芳、颜维琦）