正在分析引力波信号的科学家们发现,中子星和黑洞在合并前不久处于一个椭圆形轨道上彼此绕行。
2026年,科学界对引力波信号GW200105的深入分析仍在持续进行。这一由LIGO和Virgo天文台联合探测到的信号,为黑洞与中子星的合并提供了首个令人信服的证据。该天文事件发生在距离地球约9.1亿光年的深空,最终演化并形成了一个质量约为太阳13倍的新黑洞。
此次研究的重大突破源于伯明翰大学引力波天文学研究所开发的高级引力波模型。帕特里夏·施密特等科学家利用该模型,精确还原了天体在最终碰撞前的轨道参数。分析首次证实,该双星系统的轨道呈离心椭圆形,而非此前普遍认为的近乎完美的圆形轨迹。这一颠覆性的研究成果于2026年3月11日正式发表在《天体物理学杂志快报》上。
施密特及其团队指出,高离心率轨道是动态形成的直接产物,暗示了外部因素(如其他恒星或系统中存在第三个伴星)产生的强烈引力影响。伯明翰大学的杰兰特·普拉滕强调,这种椭圆轨迹揭示了该系统动荡不安的历史。基于这一发现,科学家修正了早期基于圆轨道假设的质量估算。此前的计算曾将黑洞质量低估为9倍太阳质量,同时将中子星质量高估为2倍太阳质量。
贝叶斯统计分析结果显示,新模型确认黑洞质量为13倍太阳质量,并以超过99.5%的置信度排除了圆轨道的可能性。这一发现迫使理论界重新审视极端双星系统的形成路径。马德里自治大学的冈萨洛·莫拉斯指出,这证明并非所有的黑洞与中子星对都具有相同的起源。此外,包括马克斯·普朗克引力物理研究所在内的专家首次成功同时测量了系统的离心率和自旋进动的缺失。研究人员认为,进动的缺失表明离心率是在形成阶段确定的,而非在靠近过程中由自旋效应诱发的。
随着离心合并事件目录的不断扩大,天体物理学家将能够通过统计数据,确定在球状星团等致密恒星环境中因动态相互作用而产生的系统比例。这标志着引力波天文学进入了一个新纪元,在未来的观测解释中,考虑轨道离心率将成为精确解读数据的必要条件。