探测引力波不像三年前首次发生时那样具有爆炸性的轰动效应，但这丝毫没有减弱它的非凡之处。这些天文台——可以说是人类有史以来建造的最灵敏的仪器——不断地向我们揭示着宇宙中直到最近才被隐藏起来的事件。我们已经研究过双黑洞合并、中子星相互碰撞，现在，我们可能终于发现了黑洞撞击中子星的迹象。这是科学家们从未真正确定是否可能发生的事情。
“这是一个新颖的天体物理系统的发现，其存在性尚不确定，”LIGO团队成员、位于纽约菲尔兰研究所计算天体物理中心的Katerina Chatziioannou说，她即将成为加州理工学院的教授。“这些系统被认为在各种天体物理环境中形成，因此证明它们的存在并估计它们的普遍性将告诉我们它们形成的具体环境。”
总而言之：4月25日和4月26日，由位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的激光干涉引力波天文台（LIGO）运营的两对干涉仪以及位于意大利的室女座干涉仪探测到了两组新的引力波观测信号。虽然前者信号似乎源自一对中子星（由大质量恒星超新星爆发坍缩形成，由紧密排列的中子组成的超致密天体）的碰撞，但后者似乎来自罕见的黑洞-中子星合并事件。
这些最新的探测是在LIGO和室女座天文台进行重大升级后不久发生的。它们的激光功率翻倍，减少了“噪声”的影响，并将探测器的灵敏度提高了近40%。“这些探测以前本可以做出，但灵敏度的提高使我们能够获得更准确的图像，”LIGO团队成员、加州理工学院物理学教授Rana Adhikari说。“就像在安静的房间里交谈，而不是在嘈杂的咖啡店里。”
科学家们称4月25日探测到的两颗中子星碰撞事件为S190425z，据信发生在距离地球约5亿光年的地方（是首次探测到的中子星合并事件的两到三倍远）。只有LIGO利文斯顿和室女座天文台捕捉到了该事件的引力波（汉福德天文台当时离线），由于未能完全探测，我们仍然不清楚该事件的确切来源（它发生在一个覆盖天空四分之一的区域）。
与此同时，4月26日的中子星-黑洞碰撞事件，称为S190426c，可能发生在约12亿光年外。所有三个天文台都捕捉到了其信号，但信号要弱得多，因此科学家们已将位置范围缩小到天空的3%。
我们如何知道这是一个中子星和黑洞的混合体，而不是两个同类天体的组合呢？根据Chatziioannou的说法，这取决于质量。中子星的质量通常低于黑洞，而根据测量到的引力波信号估算出的质量处于一个中间的、类似“金发姑娘”的范围，既不太轻也不太重。
不幸的是，这大约是我们就4月26日信号的来源所了解的全部信息。我们需要确认它们确实源自中子星与黑洞的碰撞，然后才能弄清楚这些天体碰撞前是什么样子，以及由此产生的宇宙“奇美拉”现在是什么样子。Chatziioannou解释说，她和她的团队需要一些时间来筛选引力波数据以及伽马射线和X射线等其他测量数据。在接下来的几个月里发现更多类似的事件也将有助于确保这不是一个虚假警报。目前，这是中子星-黑洞合并事件的概率是其仅为双中子星事件的四倍。
但关于这种事件是如何发生的， certainly有很多想法。Shaon Ghosh，威斯康星大学密尔沃基分校的博士后研究助理，也是LIGO团队的成员，提出了一种理论，认为这是一种“共同演化系统，其中两颗大质量恒星在双星系统中度过一生，演化然后形成一颗中子星和一颗黑洞。这两个致密天体发出引力波，损失能量和角动量，缩小它们之间的距离，并最终合并。”另一种理论涉及一种叫做动力学捕获的现象，即一个不相关的中子星和一个黑洞偶然靠得太近，开始相互引力作用，直到最终合并。
Ghosh强调，由于黑洞实际上没有表面，中子星和黑洞的合并并不是一个可能向四面八方喷射物质的碰撞，而更像是一种温和的撞击。“如果事件确实是中子星和黑洞合并的结果，”Ghosh说，“那么黑洞的引力可能会充分地扭曲中子星，”将其撕碎。它可能会形成一个围绕黑洞“事件视界”的物质组成的宇宙轨道。
然而，如果得到确认，这将是一个惊人的发现。引力波的证实一贯被认为是爱因斯坦广义相对论重要组成部分的证据，但许多人希望我们探测这些信号能够帮助我们瞥见一个全新的天体物理世界。看起来，这些可能就是这种潜力的最早实现之一。
“任何涉及中子星的系统都包含了关于极端密度下的致密物质的信息，”Chatziioannou说。“因此，通过研究引力波数据，我们可能能够推断出关于中子星物质性质的信息。”Ghosh补充说，后续观测应该能帮助我们理解在黑洞产生的极端引力作用下发生的破坏性物理效应。
LIGO和室女座团队需要时间来整理这些结果并做出更准确的解释，但如果这些初步的假设成立，我们将处于理解已知宇宙天体物理学的一次重大范式转变的前沿。
