最大双黑洞合并事件 挑战现有黑洞质量理论
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两个巨型黑洞绕行彼此将要融合的示意图。(Shutterstock)
【大纪元2025年07月16日讯】（大纪元记者吴瑞昌综合报导）近期，天文学家透过重力波
意外发现，距离地球10亿光年的两个巨大黑洞碰撞融合，形成一个比太阳质量大225倍的
巨型黑洞。这是迄今最大规模双黑洞合并事件，其质量过于巨大正在挑战现有的天文学黑
洞形成理论。
美国雷射干涉重力波天文台（LIGO）、意大利室女座重力波探测器（Virgo
Interferometer）、日本神冈重力波探测器（KAGRA）组成“LIGO-Virgo-KAGRA”（LVK）
合作计划，持续探测太空中的重力波讯号。迄今为止已侦测到来自中子星、超新星、约
300个黑洞合并时，发出的重力波讯号。
2023年5月，LVK正在运行第四次观测。他们于11月23日侦测到这次黑洞合并事件产生的重
力波，将其编号为“GW231123”。他们观察到两个黑洞相互旋转快速靠近，形成类似“太
极”的轨迹，最终合并为一个超大的黑洞。
分析显示，新黑洞质量为太阳的225倍，它分别是由太阳的137倍和103倍的黑洞质融合后
形成，部分质量在融合过程中被转变成重力波能量。
另外，“GW231123”黑洞质量远大于2019年宣布的最大黑洞合并纪录保持者“GW190521”
。当时“GW190521”是由太阳质量85倍和66倍的黑洞合并形成的新黑洞，其质量是太阳的
140倍。
研究人员观察到这两个黑洞的旋转速度，都接近物理学允许的最高速度（一个是极限速度
的90%，另一个接近80%），突破现有重力波探测技术和黑洞理论模型的极限。
由于该黑洞质量庞大，天文学家仅捕捉到最后几次重力波的波动，大约发生在碰撞尾端
0.1秒的时候，这使得这事件的解释变得特别困难。目前，研究人员正在持续研究分析和
完善现有的黑洞模型理论，以解释和了解此类极端事件。
研究人员表示，若依据目前的黑洞标准演化模型来看，一颗大质量恒星末期塌缩时，难以
形成质量介于太阳60倍到130倍的黑洞。原因是目前天文学界认为，这个质量范围内形成
黑洞的恒星，通常会在死亡时完全爆炸，不会留下黑洞。因此，“GW231123”事件正挑战
既有的理论模型。
天文学家推测，这两个黑洞可能属于同一黑洞家族，由早期较小黑洞多次合并碰撞形成。
这种现象可能发生在恒星和黑洞密集团中，形成快速旋转的黑洞，就像观测到的“
GW231123”事件一样。
然而，美国马里兰大学帕克分校（University of Maryland, College Park）的天文学教
授科尔‧米勒（Cole Miller）认为，这种潜在的解释存在一个问题。原因是形成巨大黑
洞，可能需要经过多次合并，但黑洞可能会以不同的方向旋转，从而降低最终黑洞的旋转
速度。
天文学家还给出另一种解释，这些黑洞可能在一个更大黑洞的阴影下膨胀，这个阴影位于
所谓的活动星系核。活动星系核是星系中心的一个区域，围绕着一个超大质量黑洞，该黑
洞正在吞噬一个气体盘。如果这些黑洞诞生或落入该气体盘中，就可能会吞噬气体，使其
质量膨胀，最终合并一起。
LVK合作组织成员、英国卡迪夫大学（Cardiff University）物理学家马克‧汉纳姆（
Mark Hannam）对美国加州理工大学（California Institute of Technology）新闻室表
示，“我们透过重力波观测到质量最大的双黑洞。它对我们理解黑洞的形成提出了真正的
挑战。”
汉纳姆解释道，“因为如此巨大的黑洞，在标准的恒星演化模型中是几乎不可能的存在，
除非它们是由早期较小黑洞合并形成。”
LVK成员、英国朴茨茅斯大学（University of Portsmouth）重力波天文物理学家查理‧
霍伊（Charlie Hoy）博士则表示，“这些黑洞旋转得非常快，接近爱因斯坦广义相对论
的极限，这使得信号难以建模和解释。不过，这正是个推动我们理论工具研究和发展的绝
佳案例。”
LVK成员、英国伯明罕大学（University of Birmingham）物理学院助理教授格雷戈里奥
‧卡鲁洛（Gregorio Carullo）博士表明，“目前业界需要花费数年时间，才能完全解开
这种复杂的讯号模式和意义。尽管现在最可能的解释是黑洞合并，但更复杂的场景可能是
解读其意外特征的关键。”
“这次事件将我们的仪器和数据分析能力推向极限。同时也表明我们可以从重力波天文学
中，探索和学习到更多的东西。”LVK成员、美国加州理工学院博士后研究员索菲‧比尼
（Sophie Bini）说道。
此项研究成果于7月13日发表在arXiv网站上，并于7月14日至18日在英国苏格兰格拉斯哥
（Glasgow）举行的第24届广义相对论和引力国际会议（GR24），以及第16届爱德华多‧
阿马尔迪引力波会议上发表。
责任编辑：林妍#
https://www.epochtimes.com/b5/25/7/16/n14552482.htm