两个大小不同的黑洞之间碰撞的可视化。图片来源：N。Fischer，H。Pfeiffer和A. Buonanno（马克斯·普朗克引力物理研究所），模拟极限时空（SXS）协作
引力波天文学家首次发现了质量大不相同的两个黑洞之间的碰撞，从而为天体物理学和引力物理学开辟了新的前景。该事件从这些微弱的时空涟漪提供了第一个明确的证据，即至少有一个黑洞在合并之前就在旋转，这使天文学家们对这些暗物体的关键特性难得一见。
伊利诺伊州芝加哥大学的天体物理学家玛雅·菲什巴赫（Maya Fishbach）说：“这是一个非常特殊的事件。” 她说，发表数据的类似合并都发生在质量大致相等的黑洞之间，因此，这一新的合并极大地破坏了这种格局。Fishbach及其合作者于去年4月18日在美国物理学会的一次虚拟会议上揭露了这起碰撞事件，由于冠状病毒大流行，该会议完全在线举行。
激光干涉仪引力波天文台（LIGO）—一对位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的双探测器-和意大利比萨附近的处女座天文台都对这一事件进行了探测，被确定为GW190412，对12号卫星充满信心2019年4月。包括Fishbach在内的LIGO与处女座的合作将其发现发布在arXiv预印本服务器上。
LIGO于2015年9月首次发现了引力波，发现了两个合并的黑洞的时空波纹。后来由处女座加入的LIGO随后在2017年结束的两次观测中又进行了十次探测：又进行了九次黑洞合并以及两个中子星发生了一次碰撞，这有助于解释宇宙重化学元素的起源。
第三次也是最近一次运行于2019年4月1日开始，至2020年3月27日结束，10月为期一个月的休息。极大地提高了敏感性，使网络能够以每周大约一个的速度累积约50个“候选事件”。到目前为止，国际合作仅揭露了这一观测期的另一事件- 一月透露的两个中子星GW190425的第二次合并。
扭曲的空间
最新的事件是独一无二的。合并的两个黑洞之一的质量估计约为8个太阳质量，另一个黑洞的质量大于3倍，为31个太阳质量。这种不平衡使得较大的黑洞扭曲了其周围的空间，因此另一个人的轨迹偏离了理想的螺旋线。可以在产生的引力波中看到这一点，这些引力波是在物体相互旋转时产生的。揭露的所有其他合并事件都产生了一个波浪，形成了类似的“ shape”形-直至碰撞时刻，强度和频率都增加了。但是GW190412却有所不同：它的强度并没有像a声那样简单地上升。Fishbach说：“这使得该系统非常有趣，仅查看信号的形态即可。”
物理学家们热切地期待着这样的“非香草” 事件，因为它们提供了检验爱因斯坦引力理论（广义相对论）的更精确的新方法。另一位LIGO成员出席会议的剑桥麻省理工学院的Maximiliano Isi说：“我们处于测试广义相对论的新制度中。”
特别是，研究人员能够使用这些数据来辨别黑洞的“旋转”。伊西说：“我们满怀信心地知道这个较重的物体必须旋转。” 先前的事件使研究人员感到困惑：对银河系中黑洞的观察表明，黑洞应该具有较高的自旋，但这在前两次运行的引力波数据中并未显示出来。
天体物理学家希望，探测到自旋能够揭示黑洞如何形成以及如何彼此绕轨道运行。非对称合并中的丰富信息有助于以更高的精度测量事件到银河系的距离。积累许多这样的测量结果可以提供一种映射宇宙膨胀历史的新方法。
阿姆斯特丹国家亚原子物理学研究所的物理学家乔·范登·布兰德说，LIGO与处女座的合作将继续从其大量未发布的数据中发布更多结果，包括特别有趣或令人兴奋的单个事件。“我认为收成很好，让我这样说。”