首次发现 双黑洞背后可能隐藏第三个致密天体
新华社上海8月1日电 （记者 张建松）宇宙中的双黑洞已令人惊叹，但中国科学院上海天文台科研人员最新研究发现，双黑洞的背后，还可能隐藏了更为神秘的“大佬”——第三个致密天体。
由中国科学院上海天文台研究员韩文标带领团队进行的这项研究，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。这一成果为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索，是引力波天文学领域取得的突破性进展。
自2015年人类首次探测到引力波以来，超过100次引力波事件被探测到，其中绝大多数来自双黑洞并合。双黑洞是如何形成和演化的？目前学术界尚无定论。2018年，韩文标和合作者首次提出一种新颖的三体系统“极端质量比旋近双星（b-EMRI）”理论设想，即双黑洞是被一个超大质量致密天体（包括超大质量黑洞）抓住，形成了“三人组”。双黑洞在这个致密天体附近“跳舞”，进而辐射多频段的引力波。该理论设想提出后，引起国内外广泛关注。
为进一步证实该理论设想，韩文标带领科研团队深入研究已探测到的100多次引力波事件，最终将目标锁定在引力波事件GW190814，这次事件中的两个黑洞质量相差近10倍。这么悬殊的组合，很可能就是它们背后存在一个致密天体，组成了“三人组”，在彼此的引力拉扯下越靠越近。
但如何进行证实呢？研究团队注意到，如果双黑洞在第三个致密天体附近并合，其绕第三个致密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”。
为捕捉这一信号，团队构建了一种包含“视向加速度”的引力波波形模板，通过贝叶斯推断方法，对多个高信噪比双黑洞事件进行了分析。结果显示在GW190814事件中存在“视向加速度”，给出了第三个致密天体存在的强烈证据。
8月1日，国际天文学学术期刊《天体物理学杂志快报》发表了相关研究论文。