空间和时间织物的涟漪为黑洞的形状提供了新的线索

一支由电弧卓越的引力波发现（ozgrav）领导的重力波科学家团队揭示了当两个黑洞碰撞和合并时，残余黑洞'唧唧声'没有一次，但多次，发出引力波 - 激烈织物空间和时间的涟漪 - 告诉我们其形状。今天，该研究已在通信物理学（来自着名的自然日记）发表。

黑洞是宇宙中最迷人的物体。在他们的表面，被称为“事件范围”的重力是如此强大，甚至光不能逃离它们。通常，黑洞是安静的，沉默的生物吞下了太近的东西;然而，当两个黑洞碰撞并合并在一起时，它们在宇宙中产生一个最灾难性的事件：在一秒钟的一小部分中，一个高变形的黑洞诞生并释放出巨大的能量，因为它达到最终形式。这种现象使天文学家能够观察到快速改变的黑洞并以最极端的形式探索重力。

虽然碰撞黑洞不会产生灯，但天文学家可以观察到检测到的重力波 - 空间和时间的织物中的涟漪 - 反弹它们。科学家推测，在碰撞之后，残余黑洞的行为是理解重力的关键，并且应该在发射的引力波中编码。

艺术家的一个黑洞尖叫的例证。

在文章中发表了Confommunications物理（自然），由Ozgrav校友Bustillo - 现在'La Caixa初级领导者 - Marie Curie Celifer's Lafian高能量物理研究所（Santiago de Compostela，西班牙） - 透露了引力波是如何编码合并黑洞的形状，因为它们定位到最终形式。

来自佐治亚理工学院（美国）的研究生和共同作者克里斯托弗埃文斯（美国）说：“我们使用超级计算机进行了黑洞碰撞的模拟，然后将残余黑洞的快速变化的形状与其发射的重力波进行了比较。我们发现这些信号比普遍认为这些信号更丰富，复杂，让我们更多地了解最终黑洞的巨大形状。“

首先，黑洞互相轨道轨道，慢慢接近，在Inspiral阶段。第二个黑洞合并，形成扭曲的黑洞。最后，黑洞达到最终形式。 B：从碰撞的顶部观察到的重力波信号的频率（最左侧）和其赤道上的各个位置（静止）的各种位置作为时间的函数。第一信号示出了典型的“啁啾”信号，其中频率随着时间的函数而提升。另外三个表明，在碰撞之后（在T = 0）之后，频率再次下降并再次升高，产生第二“啁啾”。

来自碰撞黑洞的引力波是非常简单的信号，称为“chirps”。当两个黑洞相互接近时，它们发出了增加频率和幅度的信号，表示轨道的速度和半径。根据CalderónBustillo教授的说法，“信号的俯仰和幅度随着两个黑洞的速度越来越快，而且信号增加。在碰撞之后，最终残余的黑洞发出具有恒定间距和衰减幅度的信号 - 就像被击中的铃声的声音一样。“到目前为止，这一原理与所有引力波观测相一致，当从顶部研究碰撞时。

然而，如果从最终黑洞的“赤道”观察到碰撞，则研究发现了完全不同的东西。“当我们从赤道中观察到黑洞时，我们发现最终的黑洞发出了更复杂的信号，在它死亡之前几次上下上下的间距，”坎德尔·斯特略教授解释道。“换句话说，黑洞实际上是几次唧唧喳喳。”

残余黑洞的形状细节在黑洞碰撞以后，与'栗子形状'。在其尖端附近的强引力波发射（黄色）簇的区域。这种黑洞旋转使尖端点指向周围的所有观察者。

该团队发现这与最终黑洞的形状有关，它类似于一种引力波灯塔：“当两个原装的”父母“的黑洞有不同的尺寸时，最终的黑洞最初看起来像一个栗子，一个尖叫在一边和更宽，更平滑的背上，”Bustillo说。“事实证明，黑洞通过其最弯曲的区域发出更强烈的引力波，这是围绕其尖端的弯曲区域。这是因为残余的黑洞也是纺丝及其尖端并反复指向所有观察者，产生多个啁啾声。“

联合主席Pablo Laguna教授，佐治亚理工学院和德克萨斯大学教授奥斯汀的德克萨斯大学教授指出“虽然引力波与最终黑洞的行为长期以来一直猜想，我们的研究提供了这种关系的第一个明确的例子。“

参考：“来自二元黑洞的后啁啾作为最终黑洞地平线的探针”由Juan Calderon Bustillo，Christopher Evans，James A. Clark，Grace Kim，Pablo Laguna和Deirdre Shoemaker，10月20日，通信物理学.DOI：
10.1038 / s42005-020-00446-7