发现第三致密天体存在迹象！我国科学家在双黑洞研究领域取得新进展

记者从中国科学院上海天文台获悉，近日，该天文台韩文标研究员带领科研团队在引力波天文学领域取得重要进展，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。这一成果为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索。相关成果论文北京时间2025年8月1日在国际天文学学术期刊《天体物理杂志快报》发表。

2015年人类首次探测到引力波以来，LIGO-Virgo-KAGRA合作组织已探测了超过100次引力波事件，其中绝大多数来自双黑洞并合。这些事件为人类理解双黑洞并合的物理过程提供了关键数据，但目前学术界对双黑洞如何形成、如何演化的机制还不确定。

上海天文台引力波团组负责人韩文标研究员介绍，2018年他们与合作者首次提出了b-EMRI，就是由一个超大质量黑洞抓住一对双黑洞，形成一个“三人组”。双黑洞在超大质量黑洞附近“跳舞”，进而辐射多频段的引力波。该系统在国际上被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。从那时起，该科研团队就开始从LIGO-Virgo引力波数据中寻找双黑洞在超大质量黑洞附近并合的证据。

图：双黑洞在超大质量黑洞附近并合

经过分析，团队把目标瞄准了引力波事件GW190814。该成果论文第一作者杨舒程博士介绍，GW190814里的两个黑洞的质量大小相差近10倍。这么悬殊的组合可能是它们曾和一个超大质量黑洞组成“三人组”，在彼此的引力拉扯下越靠越近；也有人认为它们诞生在活动星系核的吸积盘里，被周围其他致密天体的引力推搡着慢慢靠近，最终并合。

研究团队还发现，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会产生视向加速度——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的频率，在信号中留下独特“印记”。

据了解，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。这一发现意味着GW190814的双黑洞可能并非孤立形成，而是处于一个更复杂的引力系统中，在揭示双黑洞形成通道方面具有重要价值。