全球引力波探测网络 LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）宣布，人类已探测到有史以来规模最大的一次黑洞合并事件。这一事件产生的引力波信号被命名为 GW231123，两个质量分别约为 100 倍和 140 倍太阳质量的黑洞猛烈碰撞，合并后形成了一个重达 225 倍太阳质量的“子代”黑洞。

此次合并事件于 2023 年 11 月 23 日在 LVK 的第四次联合观测期中被探测到。该网络由位于美国、意大利和日本的三大激光干涉引力波探测器组成，曾于 2015 年首次实现人类对引力波的直接探测。

此前通过引力波观测确认的最重黑洞合并事件是 2021 年记录的 GW190521，合并后黑洞的质量为 140 倍太阳质量。而 GW231123 刷新了这一纪录。

LVK 合作组成员、卡迪夫大学研究员马克・汉纳姆表示，这是通过引力波观测到的质量最大的黑洞双星合并事件，它对理解黑洞的形成提出了挑战。按照标准的恒星演化模型，如此质量的黑洞本不应存在。

研究团队推测，两个“祖先”黑洞可能本身就是较小黑洞合并而来的。

更令科学家兴奋的是，GW231123 信号显示，合并前至少有一个黑洞的自旋接近爱因斯坦理论允许的极限。LVK 成员、朴茨茅斯大学的查理・霍伊指出，这些黑洞的快速自旋让信号建模和解读变得异常复杂，为推动理论工具的开发提供了绝佳案例。

自 2015 年以来，LVK 合作网络已探测到超过 300 次黑洞合并事件，其中超过 200 次来自本轮观测。GW231123 不仅在质量上创纪录，其信号的复杂性也让探测和数据分析技术逼近现有极限。

LVK 团队预计，完全解析 GW231123 的信号特征及其背后的物理机制，可能还需数年时间。伯明翰大学的格雷戈里奥・卡鲁洛说，虽然最有可能的解释仍是黑洞合并，但或许只有考虑更复杂的场景，才能破解其中的意外之处。

该项发现已于 7 月 14 日在苏格兰格拉斯哥举行的第 24 届国际广义相对论与引力大会（GR24）以及第 16 届爱德华多・阿马尔迪引力波会议上正式发布。

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