教育新闻网科学家观察到似乎是黑洞与更普通的黑洞纠缠在一起。包括来自马里兰大学的物理学家在内的研究小组检测到两个黑洞正在合并，但是其中一个黑洞的质量是黑洞碰撞中观测到的质量的1.5倍。研究人员认为，黑洞中较重的黑洞可能是两个黑洞先前合并的结果。过去曾假设这种类型的黑洞分层组合，但观察到的标记为GW190521的事件将是第一个证据。这样的活动。激光干涉仪重力波天文台(LIGO)科学协作(LSC)和处女座协作在2020年9月2日发表的两篇论文中宣布了这一发现体检信和天体期刊信。
科学家通过检测在合并的最后时刻产生的引力波(时空结构中的波纹)来识别正在合并的黑洞。GW190521的引力波于2019年5月21日被位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个LIGO探测器以及位于意大利比萨附近的处女座探测器探测到。
LSC首席研究员兼LSC观测科学协调员UMD的物理学教授Peter Shawhan说：“这对中较大的黑洞的质量使其处于常规天体物理学过程无法预料的范围内。” “看起来太庞大了，无法由一颗坍塌的恒星形成，而这正是黑洞通常来自的地方。”
合并对中较大的黑洞的质量是太阳的85倍。新论文提出的一种可能的情况是，较大的物体可能是先前黑洞合并的结果，而不是单个坍缩的恒星。根据目前的理解，可以生出质量比太阳大65到135倍的黑洞的恒星在死亡时不会塌陷。因此，我们不希望它们形成黑洞。
UMD大学公园教授，LSC首席研究员亚历山德拉·布南诺(Alessandra Buonanno)表示：“从一开始，这个信号就只有十分之一秒的长短，这对我们提出了挑战。”德国波茨坦的马克斯·普朗克引力物理研究所。“但是，尽管持续时间很短，但正如爱因斯坦的广义相对论所预言的那样，我们仍然能够将信号与黑洞合并的预期相匹配，我们意识到我们第一次目睹了中间产物的诞生。来自黑洞父母的大量黑洞，这很可能是早先的二元合并所产生的。”
GW190521是最近三个引力波发现之一，这些发现挑战了当前对黑洞的理解，并使科学家能够以新的方式测试爱因斯坦的广义相对论。其他两个事件包括首次观察到两个质量明显不相等的黑洞的合并，以及黑洞与神秘物体的合并，这可能是有史以来观察到的最小的黑洞或最大的中子星。一篇描述后者的研究论文已于2000年6月23日发表在《天体物理学期刊快报》上，而有关前者事件的论文将很快发表在《物理评论D》上。
“这三个事件都是具有前所未有的质量或质量比的新颖事物，” Shawhan说。他也是UMD和NASA戈达德太空飞行中心之间的合作伙伴，联合太空科学研究院的研究员。“因此，我们不仅从总体上学习了有关黑洞的知识，而且由于这些新特性，我们能够看到围绕这些致密物体的重力效应，这是我们之前从未见过的。这为我们提供了检验理论的机会广义相对论以新的方式。”
例如，广义相对论预测质量明显不相等的二元系统将产生具有更高谐波的引力波，这正是科学家第一次能够观察到。
Buonanno说：“当我们说高次谐波时，我们的意思就像是音乐家演奏相同乐器的二重奏与不同乐器之间的声音差异。”她开发了波形模型以观察LSC小组的谐波。“二进制文件的子结构和复杂性越多(例如黑洞的质量或自旋不同)，发出的辐射光谱就越丰富。”
除了这三个黑洞合并和先前报道的双星中子星合并之外，从2019年4月到2020年3月的观测运行还确定了52个其他潜在的引力波事件。这些事件被发布到由LIGO和处女座合作成员开发的公共警报系统中，该系统最初是由Shawhan率先发起的，以便其他科学家和感兴趣的公众可以评估重力波信号。
Shawhan说：“引力波事件被定期检测到，并且其中一些已被证明具有非凡的性质，正在扩展我们对天体物理学的了解。”
