英國《衛報》報導,兩個理論上不該存在的巨大黑洞,在距地球約百億光年遠處猛烈碰撞,其釋出的重力波訊號,證實為人類所偵測到最大規模的黑洞合併,並對現有黑洞形成理論構成挑戰。
In a smashup more massive than any previously confirmed, two black holes spiraled inward and merged, vibrating the fabric of spacetime with gravitational waves.https://t.co/YbBZhQp0s8
— Science News (@ScienceNews) July 13, 2025
百億光年外的時空震動
2023年11月23日,由美國「雷射干涉儀重力波天文台」(LIGO)的兩座偵測站,同步捕捉到一段僅持續0.1秒的時空震動,此即新黑洞穩定前釋放的「鈴震階段」。
Astronomers Detect a Black Hole Merger That’s So Massive It Shouldn’t Exist https://t.co/oY5CNaF5W7
— Chris Fraser (@defrisselle) July 14, 2025
質量空白帶的黑洞誕生
分析顯示,碰撞黑洞質量分別為太陽的103倍與137倍,合併後形成265倍太陽質量的新黑洞,刷新觀測紀錄。英國卡地夫大學重力探索研究所所長漢南(Mark Hannam)指出,此質量正好落在理論上的「質量空白帶」,此範圍恆星在死亡時會完全自毀,無法形成黑洞。
The first direct observation of gravitational waves captured the merging of two black holes which emitted 36 septillion yottawatts of power (3.6×10⁴⁹ watts), greater than the combined power of all light radiated by all the stars in the observable universe
— Massimo (@Rainmaker1973) July 7, 2024
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階級式合併理論獲極端例證
為此,LIGO團隊提出「階級式合併」假說,認為這對黑洞本身就是由更小的黑洞不斷「互相吞噬」演化而來。漢南稱,這能解釋其巨大質量與快速自轉,此次發現是該理論最極端的例證。
科學家偵測到宇宙最大規模黑洞碰撞合併。圖片來源:Caltech-LIGO
重力波開啟宇宙新視角
重力波為人類開啟了探索宇宙的全新視角,得以揭示過去的觀測盲區。漢南強調,科學進展常來自用新方法觀看世界,他預測未來10到15年內的新一代偵測器,將能全面掌握宇宙中的黑洞合併事件,並可能揭露更多教科書外的天文奇觀。