中国科学院上海天文台研究员韩文标团队首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近，为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索。相关研究近日发表于《天体物理学杂志快报》。

自2015年人类首次探测到引力波以来，超过100次引力波事件被探测到，其中绝大多数来自双黑洞并合。这些事件为人类理解双黑洞并合的物理过程提供了关键数据，但目前学术界对双黑洞如何形成、如何演化的机制还不确定。

2018年，韩文标和合作者首次提出了一种新颖的三体系统“极端质量比旋近双星（b-EMRI）”理论设想，即双黑洞被一个超大质量致密天体（包括超大质量黑洞）抓住，形成了“三人组”。双黑洞在这个致密天体附近“跳舞”，进而辐射多频段的引力波。

韩文标团队进一步从已探测到的100多次引力波事件数据中寻找双黑洞在超大质量黑洞附近并合的证据，最终将目标锁定在引力波事件GW190814，这次事件中的两个黑洞质量相差近10倍。学界普遍认为，这两个黑洞可能曾经和一个超大质量黑洞组成“三人组”，在彼此的引力拉扯下越靠越近。也有人认为，它们均诞生在活动星系核的吸积盘里，被周围其他致密天体的引力“推搡”着慢慢靠近，最终并合。

研究团队注意到，若双黑洞在第三个致密天体附近并合，绕第三个天体的轨道运动会产生沿着观测者视线方向的加速度，进而通过多普勒效应改变引力波频率，在信号中留下独特“印记”。

为捕捉该信号，研究团队构建了一种包含视向加速度的引力波波形模板，通过贝叶斯推断方法，对多个高信噪比双黑洞事件进行了分析。结果显示，对于GW190814事件，包含视向加速度的模型显著优于传统的“孤立双黑洞”模型，数据强烈支持“存在视向加速度”的结论。

韩文标表示，这是国际上首次在双黑洞并合事件中发现第三致密天体存在的明确迹象，意味着GW190814的双黑洞可能并非孤立形成，而是处于一个更复杂的引力系统中。

相关论文信息：http://doi.org/10.3847/2041-8213/adeaad

（原载于《中国科学报》 2025-08-04 第1版 要闻）