中子星的覆灭

黑洞-中子星合并艺术图。 （Carl Knox，OzGrav，Swinburne University/图）

2020年，协调世界时1月5日下午4时24分26秒，及1月15日凌晨4时23分10秒，人类的引力波探测史上又增添了两组观测发现，依发现日期被分别标记为GW200105和GW200115。

在这两组观测发现中，GW200115（即后者）被美国的LIGO利文斯顿观测台、LIGO汉福德观测台及欧洲的Virgo观测台同时观测到；GW200105（即前者）则本质上只被LIGO利文斯顿观测台所记录（LIGO汉福德观测台当时未处于工作状态，Virgo观测台记录到的信号则太弱——虽仍对确定引力波源的方位有一定的辅助作用）。

经过约一年半的数据分析，2021年6月29日，有关这两组观测发现的论文正式发表在了《天文物理期刊通讯》上，标题为“对来自两组中子星—黑洞合并的引力波观测”。

这标题在普通读者眼里也许并不起眼，因为有关引力波的新闻之前已有过不少，甚至已多到渐渐失去新闻效应。哪怕科学爱好者，也恐怕已不再将之太当回事。不过，这标题里的“中子星—黑洞合并”其实是非同小可的事情，而且这事情的非同小可，恰恰是因为之前已有过不少有关引力波的新闻。

因为我们目前最有能力探测的引力波从理论上讲共有三种类型，分别来自黑洞双星合并、中子星双星合并与中子星—黑洞合并。然而之前的几十次引力波观测发现都只涉及了黑洞双星合并与中子星双星合并，中子星—黑洞合并却始终空白。

一个空白延续越久就越引人注目。

GW200105和GW200115填补了这一引人注目的空白，因此非同小可。

依据何在

我们何以知道GW200105和GW200115是中子星—黑洞合并呢？依据来自星体质量。

就像电磁波探测——其中的特例就是光学观测，也就是所谓的“看”——可以确定电磁波源的许多性质，引力波探测也有类似的力量。比如通过对引力波波形与建立在广义相对论基础上的理论模型相比较，可以推测出作为引力波源的双星系统与我们的距离及两个星体的质量。

对GW200105来说，推测所得的距离约为9亿光年，两个星体的质量分别约为太阳质量的8.9倍和1.9倍；对GW200115来说，则距离约为10亿光年，星体的质量分别约为太阳质量的5.7倍和1.5倍。这些结果虽都有百分之几十的误差，但足以确定出两个双星系统中的较大星体是黑洞——因为理论和观测给出的中子星质量上