科学家发现具有双重特性的引力波事件 可能有助于解答天体运行规律及宇宙图景

科学家们一直在探测引力波(GWs)，同时也想更好地了解产生引力波的系统。迄今为止发现的引力波是来自于天体的碰撞，比如黑洞和中子星。一旦科学家们探测到引力波，他们就会使用“贝叶斯推断法”来推断出射出引力波的天体的质量和自旋。然后科学家们可以用质量和自旋推导来回答：这些天体在宇宙中存在于何处?这些碰撞的天体是挤在一起的星系还是孤立的空间?

但是，如果科学家们对质量和自旋的推断不正确的话，要回答这样的问题就会变得很棘手。因此，在蒙纳士大学OzGrav研究员 Avi Vajpeyi 最近的研究中，他发现了一个问题，那就是：这些天体的质量和自旋是否存在?在Avi最近的研究中，他建立了一个 “深度跟踪 ”工具，以确定哪些质量和自旋能更好地描述一个特定的引力波事件。

Avi使用这个深度跟踪工具来研究“节礼日(boxing-day)”引力波——GW151226。根据最初的工作推断，这个引力波是由两个黑洞合并而来，这两个黑洞都有标准的质量和自旋(情况A)。然而，最近的工作推断，这个引力波可能来自一个奇怪的系统：一个黑洞可能比另一个黑洞大得多，而且自旋速度更快(情况B)。一个代表这些情况的图表显示了这些情况。在下图的右侧可以看到代表这些情况的图表。

“深度跟踪 ”的方法包括钻研这些案例，以确定哪一个双星黑洞系统能更好地描述引力波。首先，研究人员确定合并黑洞系统的一些推断属性，如质量比q(较小的黑洞质量除以较大的黑洞质量的比率)和xeff(双星在Z方向的有效自旋)。上图左侧是初始和新结果的固定值。然后研究人员在这些固定值使用贝叶斯推断。他们发现，标准(情况A)和不规则(情况B)的黑洞对都可以描述GW151226，使该事件具有双重特性。

这种双重特性使GW151226比最初考虑的要多得多。例如，研究人员最初认为GW151226来自一个孤立的黑洞对。然而，来自情况B的黑洞对更有可能在一个活跃的星系的中心被发现。因此，研究人员知道：GW151226是否来自一个孤立的黑洞对?或是否还有其他“人格分裂”的引力波事件?研究人员希望他们的深度跟踪方法能够解决这些问题。

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