據外媒報道，阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論中的一個理論認為，在兩個黑洞碰撞並合並之後，新創造的黑洞應該像敲鍾時一樣發出「響聲」，在時空中發出引力波漣漪。更重要的是，這些波的俯仰和衰減應該直接告訴我們天體的質量和旋轉。現在，天文學家已經成功地第一次觀察到了這一點，再一次證明了這位傑出科學家的理論。
愛因斯坦的理論認為神秘的黑洞只有三種可觀察的特性 – 質量、角動量、電荷。這通常被稱為無毛定理，其中「毛發」是其他特徵的隱喻，被認為被黑洞本身吞噬。
黑洞是否有「毛發」已經被爭論了幾十年，但愛因斯坦也提出了一種方法來檢驗這一理論。當兩個黑洞碰撞並形成一個新的黑洞時，它們扭曲了現實的結構，在時空中發出漣漪。關於它們的質量和角動量的細節應該編碼在那些波的一些「音調」中。
在過去的四年里，引力波本身已被定期檢測到，但迄今為止尚未完成從「音調」中解碼天體的屬性。麻省理工學院，加州理工學院，斯托尼布魯克大學和康奈爾大學的研究人員開始着手這樣做。
該團隊專注於一個名為GW150914的事件 – 這是2015年9月首次探測的引力波。在這個信號中，研究人員確定了黑洞的振鈴模式，並使用愛因斯坦提出的方程來計算剩餘黑洞的質量和角動量應該是什麼（如果理論是正確的話）。然後可以將這些與黑洞質量和角動量的實際測量值和通過其他方法獲得的數據進行比較。
如果團隊的發現與已知的測量結果非常不同，這暗示黑洞確實具有其他屬性，暗示了除廣義相對論之外的奇異物理。但果然，團隊發現「響聲」模式直接與質量和角動量有關。
「我們都希望廣義相對論是正確的，但這是我們第一次以這種方式證實它，」該研究的第一作者Maximiliano Isi說。「這是第一個成功直接測試無毛定理的實驗測量。這並不意味着黑洞不能有『毛發』。」
研究人員表示，他們對這種技術帶來意想不到的結果感到興奮。「未來，我們將在地球和太空中擁有更好的探測器，並且不僅可以看到兩個，而且可以看到數十種模式，並精確地確定它們的屬性，」Isi說道。「如果這些不是黑洞，正如愛因斯坦預測的那樣，如果它們是像蟲洞或玻色子星更奇特天物體，它們可能不會以相同的方式響起，我們將有機會看到它們。」
該研究發表在《物理評論快報》 雜誌上。
來源：cnBeta
