宇宙大碰撞揭开了黑洞的真实面目

作者: aeks | 发布时间: 2025-12-29 08:01 | 更新时间: 2025-12-29 08:01

学科分类: 天文学 物理学

伊西表示:“名为GW250114的黑洞合并事件所产生的空前清晰信号,为我们验证关于黑洞和引力波的一些最重要猜想提供了机会。”

重新审视霍金的预言
1971年,史蒂芬·霍金提出,黑洞的事件视界(即光和物质都无法逃逸的外边界)不会收缩。
2021年,伊西及其同事利用LIGO数据研究黑洞合并时发出的引力波,首次通过观测证实了霍金的这一观点。当时《纽约时报》指出,如果这一证实发生在霍金生前,或许会助力他获得诺贝尔奖。

更高精度强化理论
新分析的信号以高得多的精度巩固了早期发现。它表明,最终合并形成的黑洞表面积总是至少等于两个原始黑洞表面积之和。之所以能达到这种精度,是因为该研究利用了位于华盛顿州和路易斯安那州的两台LIGO探测器的数据。
研究人员还成功分离并研究了合并后产生的引力波。通过研究这些合并后引力波的音高和持续时间,他们对新形成黑洞的大小和内部特征有了新的认识。(这一过程的原理与通过分析空心乐器发出声音的音高来判断乐器及撞击物体的大小和形状相似。)

克尔黑洞迄今最有力证据
他们的发现表明,最终形成的黑洞与“克尔黑洞”的预期相符。20世纪60年代,数学家罗伊·克尔求解爱因斯坦方程,描述了旋转黑洞的精确结构。物理学家普遍认为所有黑洞都应遵循这一解,但获取直接证据极为困难。通过分析这一异常清晰信号中合并黑洞的振动,伊西和LIGO团队提供了迄今为止最有说服力的证据,证明真实黑洞遵循克尔模型。
伊西说:“未来十年,像LIGO这样的引力波探测器将不断改进,让我们能更清晰地观察黑洞及其奥秘。我迫不及待想看看我们会有什么新发现。”

DOI: 10.1103/kw5g-d732

标签: LIGO探测器 克尔黑洞 引力波 霍金预言 黑洞合并