马克斯·普朗克学会 双星黑洞合并，两个黑洞质量明显不同，分别是太阳的8倍和30倍
信用:N
费舍尔
普发，甲
模拟极端时空项目 引力波研究团体的期望已经实现:引力波发现现在是他们日常工作的一部分，因为他们在过去的观测中已经确定了O3，大约每周一次新的引力波候选者
但是现在，研究人员发表了一个不同于以往任何时候的显著信号:GW190412是第一次观察到双星黑洞合并，这两个黑洞的质量明显不同，分别是我们的太阳的8倍和30倍
这不仅可以更精确地测量系统的天体物理性质，还可以让Virgo处女座的科学家们验证爱因斯坦广义相对论迄今为止未经测试的预测
“我们在GW190412中第一次‘听到’了明显的高次谐波的重力波嗡嗡声，类似于乐器的泛音，”马克斯·普朗克重力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所)独立的马克斯·普朗克研究小组“二进制合并观测和数值相对论”的负责人弗兰克·奥姆解释说。汉诺威
“在质量不相等的系统中，比如GW 190412——我们第一次观察到这种类型——引力波信号中的这些泛音比我们通常观察到的要大得多
这就是为什么我们以前听不到它们，但在190412年，我们终于可以听到了
“这一观察再次证实了爱因斯坦的广义相对论，它预言了这些高次谐波的存在，我
e
到目前为止观测到的基频的两倍或三倍的引力波
“GW190412中心的黑洞质量分别是我们太阳的8倍和30倍
这是我们观察到的第一个两个黑洞质量相差如此之大的二元黑洞系统！罗伯特·科特斯塔博士说
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波茨坦空军学院“天体物理学和宇宙相对论”系的学生
“这种巨大的质量差异意味着我们可以更精确地测量系统的几个特性:它离我们的距离，我们观察它的角度，以及重黑洞绕其轴旋转的速度
" 前所未有的信号 GW190412在2019年4月12日由LIGO探测器和处女座探测器观测到，在探测器第三次观测运行O3的早期
分析显示合并发生在1
9至2
距离地球90亿光年
新的不等质量系统是一个独特的发现，因为之前由LIGO和处女座探测器观测到的所有双星都由两个大致相似的质量组成
不相等的质量会在观测到的引力波信号上留下印记，这反过来让科学家能够更精确地测量系统的某些天体物理特性
高次谐波的存在使得打破到系统的距离和我们看它的轨道平面的角度之间的模糊成为可能；因此，与没有高次谐波的等质量系统相比，这些特性的测量精度更高
“在O1和O2期间，我们观察到了由恒星质量黑洞组成的二元种群的冰山一角，”波茨坦美国天文研究所“天体物理学和宇宙相对论”部门主任亚历山德拉·布南诺和马里兰大学帕克学院教授说
“由于灵敏度的提高，GW190412已经开始向我们揭示更多样的水下种群，其特征是质量不对称高达4，黑洞以广义相对论允许的最大值的40%旋转，”她补充道
美国环境研究所的研究人员致力于检测和分析全球变暖190412
他们已经提供了凝聚黑洞引力波的精确模型，其中首次包括了黑洞自旋的进动和超越主要四极矩的多极矩
那些印在波形中的特征对于提取关于源属性的独特信息和进行广义相对论测试至关重要
波茨坦空军基地的高性能计算机集群“密涅瓦”和“希帕提娅”以及汉诺威空军基地的“全息甲板”对信号分析作出了重大贡献
测试爱因斯坦的理论 LIGO/处女座的科学家们也使用GW190412来寻找信号与爱因斯坦广义相对论预测的偏差
尽管这种信号与迄今为止发现的所有其他信号都不一样，但研究人员没有发现与广义相对论预测有明显的不同
使用压缩光的改进的国际探测器网络 这是国际引力波探测器网络第三次观测(O3)的第二个发现
三个大型探测器的科学家已经对仪器进行了几次技术升级
“在O3期间，压缩光被用来增强LIGO和处女座的灵敏度
德国-英国探测器GEO600首创了这种仔细调整激光量子力学特性的技术，”汉诺威航空工业研究所所长、汉诺威莱布尼茨大学引力物理研究所所长卡斯滕·丹兹曼解释道
“美国原子能机构正领导着世界范围内最大化压缩程度的努力，已经将GEO600探测器的灵敏度提高了两倍
我们在这项技术上的进步将使所有未来的引力波探测器受益
" 两个完成了，54个在任务清单上 探测器网络已经发布了O3中56个可能引力波事件(候选)的警报(2019年4月1日至2020年3月27日，2019年10月升级和试运行中断)
在这56个信号中，另一个已确认的信号GW190425已经发布
LIGO和处女座的科学家们正在检查所有剩余的54个候选者，并将公布所有那些详细的后续分析证实了它们的天体物理学起源的候选者
对GW190412的观察意味着类似的系统可能不像一些模型预测的那样罕见
因此，随着额外的引力波观测和未来事件目录的增长，预计会有更多这样的信号
它们中的每一个都可以帮助天文学家更好地理解黑洞及其双星系统是如何形成的，并为时空的基础物理带来新的曙光
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