早在2017年，一股引力波像钟声一样清晰地穿过地球。当它穿过我们的空间区域时，它拉伸和挤压着地球上的每一个人、蚂蚁和科学仪器。现在，研究人员已经回去研究了那个波，并在其中发现了隐藏的数据——这些数据帮助证实了一个几十年前的天体物理学观点。
2017年的那波是一件大事:天文学家第一次有了一个工具，可以在它经过时探测并记录它，
杏耀平台经营之道 ，杏耀客户端这个工具就是激光干涉引力波天文台(LIGO)。他们发现，第一波是两个黑洞在遥远的太空相撞的结果。现在，一组天体物理学家对这段录音进行了重新审视，发现了一些其他人认为需要几十年才能发现的东西:对“无毛定理”的精确确认。黑洞理论的这一重要方面至少可以追溯到20世纪70年代——斯蒂芬·霍金曾对这一理论提出过著名的质疑。
麻省理工学院物理学家、论文第一作者马克西米利亚诺·伊西(Maximiliano Isi)说，当物理学家说黑洞没有“毛发”时，他们的意思是，天体物理对象非常简单。黑洞之间的区别只有三个方面:自旋速率、质量和电荷。在现实世界中，黑洞的电荷可能差别不大，所以它们实际上只在质量和自旋方面有所不同。物理学家称这些光秃秃的物体为“克尔黑洞”。
Isi说，这种无毛状态使得黑洞与宇宙中几乎所有其他物体都大不相同。例如，当一个真正的铃响时，它会发出声波和一些无法探测到的、非常微弱的引力波。但它是一个更复杂的物体。例如，钟是由材料制成的(可能是青铜或铸铁)，而根据无毛模型，黑洞都是均匀的奇点。每一个钟都有一个独特的形状，而黑洞都是空间中无限小、无量纲的点，被球面视界所包围。钟的所有这些特征都可以从它发出的声音中探测到——至少如果你对钟和声波有所了解的话。Isi说，如果你能以某种方式感知到钟形引力波，你就能发现钟形引力波在组成和形状上的不同。
“整个事情的秘密是，波形——这种拉伸和挤压的模式——编码了源的信息，即产生引力波的东西，”他告诉我们
Isi说，天文学家在研究2017年的波时，对产生它的黑洞碰撞了解了很多。
但是录音很模糊，也不是很详细。LIGO是世界上最好的引力波探测器，它使用激光测量华盛顿州l型排列的相距2.5英里(4公里)的镜子之间的距离。(类似的探测器Virgo也探测到了意大利的电波。)当波浪在LIGO上翻滚时，它扭曲了时空本身，并稍稍改变了那个距离。但Isi表示，重力波的细节还不足以被探测器记录下来。
“但这就像我们在很远的地方监听一样，”Isi说。
当时，这波浪潮提供了大量信息。黑洞的活动与预期一致。Isi说，没有明显的证据表明它缺少一个视界(即没有任何光线可以逃逸的区域)，而且它也没有明显偏离无毛定理。
但研究人员对其中的许多观点都不是很确定，尤其是无毛定理。Isi说，波形中最简单的部分是在两个黑洞合并成一个更大的黑洞之后。它一直响了一段时间，很像一个被击中的钟，把它多余的能量以引力波的形式发送到太空——天体物理学家称之为“铃声”过程。
当时，研究人员在观察LIGO数据时，只发现了其中一个波形。研究人员认为，需要几十年的时间才能开发出足够灵敏的仪器，能够捕捉到手机铃声中较为安静的弦乐器。但Isi的一位同事、加州理工学院的物理学家马特·吉斯勒(Matt Giesler)指出，在撞击发生后不久的一段时间内，撞击的强度足够大，以至于LIGO记录的细节比平时更多。在这些时刻，波的声音足够大，LIGO听到了一个泛音——一个不同频率的第二波，很像在敲钟的声音中传递的微弱的二级音。
在乐器中，泛音承载了赋予乐器独特声音的大部分信息。他说，引力波的弦外之音也是如此。Isi说，这一新发现的弦外之音在很大程度上澄清了有关振铃黑洞的数据。
他说，这表明黑洞至少非常接近克尔黑洞。无毛定理可以用来预测泛音的样子;Isi和他的团队表明，这种泛音与预测基本相符。然而，对泛音的记录不是很清楚，所以仍然有可能泛音与定理所预测的有所不同——大约是10%。
他说，要超越这种精度水平，你需要从黑洞碰撞的波形中提取出更清晰的泛音，杏耀app或者建造一个比LIGO更灵敏的仪器。
Isi说:“物理学就是越靠越近。”“但你永远无法确定。”
甚至可能来自泛音的信号不是真实的，而是由于数据的随机波动而偶然发生的。他们报道“3.6σ信心”的泛音的存在。这意味着大约有6300分之一的几率，这个泛音不是来自黑洞的真实信号。
Isi说，随着仪器的改进和更多的引力波被探测到，所有这些数字都将变得更加可靠和精确。LIGO已经进行了升级，使探测黑洞碰撞成为相当常规的工作。据《物理世界》报道，另一次升级计划在2020年中期进行，它的灵敏度将提高10倍。一旦基于太空的激光干涉仪太空天线(LISA)在21世纪30年代中期发射，天文学家们将能够确认黑洞的无毛状态，而这在今天是不可能的。
然而，Isi说，黑洞也有可能不是完全光秃秃的——它们可能有一些量子桃色的绒毛，很简单，太软太短，我们的仪器无法捕捉到。
