我国科学家全球首次发现双黑洞并合事件与第三致密天体关联迹象

【环球网科技综合报道】8月2日消息，中国科学院上海天文台近日宣布，韩文标研究员带领的科研团队在引力波天文学领域取得突破性进展，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。这一成果为破解双黑洞形成之谜提供了全新关键线索，相关研究成果于2025年8月1日发表在国际权威天文学期刊《天体物理杂志快报》上。

“2018年，我和合作者首次提出了b-EMRI概念，即一个超大质量黑洞捕获一对双黑洞，形成‘三人组’系统。在这一系统中，双黑洞围绕超大质量黑洞运行并辐射多频段引力波。该系统已被国际LISA计划写入白皮书，也被中国空间引力波探测计划列为独特波源。”论文通讯作者、上海天文台引力波团组负责人韩文标研究员介绍，自那时起，团队便开始从LIGO-Virgo引力波数据中搜寻双黑洞在超大质量黑洞附近并合的证据。

经过深入分析，科研团队将研究目标锁定在引力波事件GW190814上。论文第一作者杨舒程博士解释：“GW190814中的两个黑洞质量差异接近10倍，这种特殊组合有两种可能的形成机制：一是它们曾与一个超大质量黑洞组成‘三人组’，在相互引力作用下逐渐靠近；二是诞生于活动星系核的吸积盘，在周围其他致密天体引力推动下慢慢接近并最终并合。”

研究团队敏锐意识到，若双黑洞在第三个致密天体附近并合，其绕第三个天体的轨道运动将产生视向加速度（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频率，在信号中留下独特“印记”。为捕捉这一关键信号，团队构建了包含视向加速度的引力波波形模板，运用贝叶斯推断方法，对多个高信噪比双黑洞事件展开系统分析。

分析结果显示，对于GW190814事件，包含视向加速度的模型显著优于传统的“孤立双黑洞”模型。该事件视向加速度约为0.002c s⁻¹（90%置信水平，c为光速），贝叶斯因子（衡量模型可信度的重要指标）达到58:1，充分表明数据强烈支持“存在视向加速度”的结论。

“这是国际上首次在双黑洞并合事件中发现第三致密天体存在的明确迹象。”韩文标研究员强调，这一发现意味着GW190814的双黑洞并非孤立形成，而是处于更复杂的引力系统中，对揭示双黑洞形成通道具有里程碑式的重要价值。

随着下一代地面引力波探测器（如爱因斯坦望远镜、宇宙探索者）和空间探测器（如LISA、太极、天琴）的陆续投入使用，人类将能更精准地捕捉引力波信号中的细微变化。未来有望发现更多类似GW190814的事件，为人类深入理解双黑洞的形成与演化机制提供更为丰富的观测依据。（纯钧）