GW250114，这串代码中的“GW”代表了时空的震动——引力波官方，而数字则记载下它抵达地球的日历：2025年1月14日。

这个引力波事件，与十年前LIGO（激光干预引力波天文台）第一次探伤到的引力波事件GW150914有着惊东谈主的相似之处：它们齐是来自约13亿光年除外的黑洞并合，且黑洞的质料也齐在太阳质料的30到40倍之间。

不同的是，十年昔时了。跟着探伤时间的飞跃发扬——尤其是对仪器噪声的极大压制——GW250114的信号比当年的初度探伤明晰得多。

LIGO的Hanford探伤器记载的引力波信号。上图涌现了10年前初度探伤到的引力波事件GW150914，下图则是在2025年拿获的GW250114。图中紫色的线暗示的是不雅测到的数据，包含了两个部分：引力波信号和探伤器的配景噪声。这些噪声有多种开端，比如会让LIGO内的弘远镜子抖动的地震算作。绿色弧线则暗示了基于广义相对论的最好拟合展望，即表面上咱们盼望看到的引力波信号。从图中不错看到，最新的不雅测噪声大幅裁减，这得益于LIGO探伤器的一系列顶端矫正，它们有用地压制了多样不需要的噪声。（图/LIGO/J. Tissino (GSSI)/R. Hurt (Caltech-IPAC)）

在一项刚发表于《物理指摘快报》的考虑中，考虑东谈主员在分析完GW250114信号后，得出了两个道理超卓的论断：它不仅证实了并合黑洞的性质与克尔（Kerr）黑洞的性质一致，还考据了霍金在半个世纪前提议的黑洞面积定理。

旋转的黑洞

关于大质料恒星而言，黑洞是它们演化的临了阶段。黑洞有着极点的引力，甚而于任何东西（包括光）一朝跨入它的事件视界，齐将无法脱逃。

今日地中的两个黑洞并合时，新变成的黑洞不会立即静止，而是像被敲响的钟或饱读一样振动，并开释出一种私有的引力波“声息”。若是咱们大概测量到一个或多个这么的声息，就不错磨砺黑洞是否是一个克尔黑洞——即广义相对论所展望的，只由质料和自旋两个参数十足决定的旋转黑洞。

当两个黑洞相撞、并合时，会开释出引力波。地球上宽裕贤慧的探伤器不错捕捉到引力波信号，从而解读出黑洞的质料和自旋。（图/Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation）

咱们不错用乐器来长入黑洞的声息。不同的乐器（比如钟、饱读、吉他）因为款式和材料不同，会发出天渊之隔的声息。此外，声息还取决于乐器受到扰动的款式：比如用饱读槌敲饱读和用刷子扫饱读，发出的声息亦然不同的。

相同，克尔黑洞只可发出一组特定的“声息”，而这些声息的频率和抓续时刻仅由它的质料和自旋决定。扰动只会引发其中的一部分声息，但若是能测到多个声息，就不错相互对照，磨砺它们是否来自团结个克尔黑洞。

在这项新考虑中，考虑东谈主员初度高置信度地说明：GW250114事件中并合变成的黑洞发出了至少两种展望中的声息，而且它们的频率与表面预期十足一致。这一效果有劲地解说了，最终变成的黑洞如实是一个浅易的克尔黑洞。

在新考虑中，从泛音计较出的质料和自旋，与基音计较出的质料和自旋十足一样。（图/Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation）

霍金的面积定理

来自黑洞并合的引力波信号，也为磨砺黑洞面积定理（也被称为黑洞热力学第二定律）提供了契机。1971年，霍金提议了这个定理，其中枢念念想是：黑洞事件视界的总名义积，永远不会跟着时刻推移而减少。

当两个黑洞并合时，它们的质料会相加，从而会增大名义积。但与其同期，在并合经过中会开释引力波，带走一部分能量。另外，新变成的黑洞可能获取更高的自旋，而自旋越快，黑洞的名义积反而会相对减小。尽管存在这些违犯的影响，但面积定理告诉咱们：不管何如，黑洞的总名义积齐必须加多。

之后其后，霍金和物理学家Jacob Bekenstein提议，黑洞的面积与它的熵（即无序进度）成正比。这一发现不仅加深了咱们对黑洞的长入，也为将来探索量子引力表面——试图统一广义相对论和量子力学的表面——奠定了紧迫基础。

在这项考虑中，科学家们通过精准分析并合后“铃宕阶段”的引力波信号，测量出新黑洞的质料和自旋，并据此计较出它的名义积。效果标明，最终黑洞的名义积如实比并合前两个黑洞的总额更大，与霍金半个世纪前的展望十足一致。

黑洞的名义积是由其事件视界界说的，何况与黑洞质料的平素成正比。相比并合前后的黑洞名义积，考虑东谈主员说明了名义积如实加多了，从而撑抓了霍金的表面。（图/Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation）

事实上，这是第二次磨砺黑洞面积定理。第一次是在2021年，但由于那时的数据不够明晰，效果的置信度唯一95%，但新效果的置信度达到了99.999%。

引力波天体裁的时期

十年前，东谈主类第一次“听见”了引力波，为咱们不雅察天地掀开了一扇全新的窗口。透过这扇窗口，咱们照旧得益了很多令东谈主高潮的发现。而今天，借助不休精进的探伤时间，咱们听得更明晰、看得更深刻。不错料想，真确属于引力波天体裁的时期，才刚刚拉开帷幕。

#创作团队：

撰文：不二北斗

#参考开端：

https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20250910

https://ligo.org/science-summaries/GW250114_discovery/

https://physics.aps.org/articles/v18/160

#图片开端：

封面图&首图：Aurore Simonnet (SSU/EdEon)/LVK/URI