黑洞引力场公式（引力波 黑洞合并）

利用引力波探测黑洞合并已经成为天文学领域的一个新方向。

5月9日消息，据国外媒体报道，天文学研究领域的一个新方向是利用引力波来探测黑洞合并。

以前天文学家观测宇宙只有一种方法，就是利用电磁波谱。引力波可以帮助我们追溯到更古老的宇宙，看到比以前更深的空间。第一代引力波探测器堪称最精密、最灵敏的监测设备，可以探测空间运动。现在，科学家可以通过更先进和灵活的探测技术，用现有的引力波探测器监测黑洞合并。

我们肉眼看不到黑洞，那么如何判断我们的理论是否正确呢？天体物理学家希望通过监测黑洞碰撞获得相关信息。起初，我们想用一个黑洞来测量另一个。当然，现在我们都知道黑洞之所以被称为黑洞，是因为它不发出任何形式的光。因此，科学家们现在改变了思路，不再直接寻找，而是监听黑洞碰撞时释放的引力波。

虽然科学家已经能够清晰地探测到一次黑洞合并，但每次合并的具体细节却完全不同，隐藏在背景探测器的噪音中。换句话说，所有的黑洞合并看起来都非常相似。唯一的变量是合并黑洞的质量。

在这种情况下，研究人员有两种选择。一种选择是等待更先进的探测器；第二种选择是以更灵活的方式组合不同黑洞的组合信号。然而，有些人已经抱怨和等待了20年，包括一些天体物理学家。更多的人开始研究如何将来自不同黑洞的信号进行合并，以解决探测器的噪声问题，从而显示隐藏在其中的合并细节。

当两个黑洞开始螺旋进入死亡状态时，它们会释放出引力波。起初，振幅和频率相当低。随着两个黑洞越来越近，振幅和频率迅速上升。然后，在合并点，这个信号急剧下降。在黑洞合并的临界点，引力波被释放出来，就像开场的钟声。这个铃声有一个基调和许多弦外之音。在黑洞合并事件中，泛音比主音弱得多，也更难检测。因此，在组合信号时，泛音不应被错误地组合。如果你这样做，就相当于提高了信号强度，破坏了这组信号。科学家需要每个音调的相位，以便解决信号组合的问题。要知道这一阶段，你必须测量它。但是探测器的灵敏度不足以测量这个相位。当然，如果探测器足够灵敏，就不需要合并这样的信号。通过建模，研究人员模拟了黑洞合并信号，并添加了激光干涉引力波天文台预测的设备噪声数据。然后，他们用这个信号来估计每个合并的主旋律和第一泛音的相位和频率。这些信号然后用于匹配。

有人觉得这个方法行得通吗？科学认为答案是肯定的。基于人工数据集，研究人员估计激光干涉引力波天文台有28%的概率探测到黑洞合并铃声的第一泛音。采用上述方法后，这个概率可以提高到百分之九十七。

这个结果只能作为参考，因为研究人员计算的前提是假设一年内可以观测到多少次黑洞合并。虽然目前观测到的黑洞合并概率很小，但上述方法仍然是一种先进的方法，最终可能会增强信号，消除泛音。