引力波天文台公布了他们最新的宇宙碰撞目录，使他们探测到的总次数达到90次。新出现的35次碰撞事件中，有一次出现了迄今为止最轻的中子星，还有两次碰撞涉及到大得惊人的黑洞。

这些探测来自位于路易斯安那州和华盛顿州的两个激光干涉引力波天文台(LIGO)站点，以及它们在意大利的姊妹探测器Virgo。从2019年11月1日开始的21周行动期间记录了这些事件，平均每4.2天发现一个事件。从那时起，合作范围扩大到包括日本的KAGRA探测器该卫星于2020年2月开始进行观测。LIGO-Virgo-KAGRA合作项目在arXiv预印本库发表的一篇论文中描述了其结果。

引力波是时空结构中的涟漪，当大质量物体加速时产生。与LIGO-Virgo之前报道的探测结果一样，最新的探测结果都是由于密集的恒星残骸成对旋转并合并而成。绝大多数，包括LIGO于2015年首次进行历史性探测但在少数情况下，其中一个或两个物体都是中子星。

这项合作最初只公布了高置信度检测的数据，但最新的目录——和之前的目录一样，发布于2020年10月-包括任何有更大几率是真正引力波的探测。该团队估计，目录中大约10-15%的最新候选者是假警报，“由仪器噪声波动引起”。

怪物土豆泥

研究人员可以根据合并产生的波的形状和频率进行计算大量特性的细节包括它们的质量和它们与地球的距离。最近的35次事件的距离从大约2.45亿秒差距到超过22亿秒差距(8亿到70多亿光年)不等。

其中包括一些真正的怪物:两个事件涉及质量超过太阳60倍的黑洞。对于天体物理学家来说，仅仅是这些黑洞的存在就有问题。通常情况下，黑洞被认为是由一个非常大质量的恒星在生命末期的坍缩形成的。但普遍的理论预测，一些垂死的恒星应该是爆炸而不是坍缩的，这将导致大约65到120个太阳质量范围内的黑洞的缺乏。

在去年的目录中，LIGO和Virgo在2019年5月21日观测到的合并已经挑战了这一假设，因为它涉及到85倍太阳质量的黑洞．现在，该团队已经确定了另外两个异常事件，似乎不太可能是早些时候的一个侥幸。

位于德国波茨坦的马克斯·普朗克引力物理研究所的LIGO天体物理学家亚历山德拉·博纳诺说，一个可能的解释是，这些巨大的黑洞可能是早期合并的结果，而不是单个恒星的坍塌。她说:“我们看到的可能是第二代二元星系。”

2019年12月19日，天文台发现了另一个有趣的事件，一个30倍于太阳质量的黑洞吞噬了一颗微小的中子星。它的质量只有太阳的1.17倍，是已知的最轻的中子星之一，也是LIGO-Virgo探测到的质量最低的天体。但Buonanno警告说，这是一种低置信度的检测，所以可能代表背景噪声，而不是真实的事件。

模式识别

另一位LIGO天体物理学家，伊利诺斯州芝加哥大学的Daniel Holz说，黑洞合并的好处越来越大，研究人员能够看到正在出现的模式。其中最引人注目的是，黑洞合并往往发生在距离我们空间和时间更远的星系中。

结果是，随着宇宙的成熟，黑洞合并变得越来越不常见。“这与理论预期是一致的，”霍尔兹说。“在宇宙更早的时候，有更多的恒星被创造出来，因此自然会有更多的黑洞被创造出来，因此也会有更多的黑洞合并。”

由于COVID-19大流行，LIGO和Virgo于2020年3月27日关闭，比原计划提前，并一直在进行重大升级。它们预计将在2022年底重新开放，进行另一轮观测，与KAGRA一起，可能会再次使收获翻倍。研究人员预计，一旦他们有数百个事件进行比较，他们将能够看到趋势，指向涉及合并的双星系统的起源和历史，以及宇宙本身的历史。霍尔兹说:“当我们完成它的时候，这将是令人惊讶的。”

与此同时，世界各地的天文学家仍希望再次发生2017年8月的两颗中子星并合事件，这是迄今为止传统天文台观测到的唯一一次引力波事件。

本文经授权转载第一次出版2021年11月9日。