中子星的覆滅

黑洞-中子星合并藝術圖。 （Carl Knox，OzGrav，Swinburne University/圖）

2020年，協調世界時1月5日下午4時24分26秒，及1月15日凌晨4時23分10秒，人類的引力波探測史上又增添了兩組觀測發現，依發現日期被分別標記為GW200105和GW200115。

在這兩組觀測發現中，GW200115（即后者）被美國的LIGO利文斯頓觀測臺、LIGO漢福德觀測臺及歐洲的Virgo觀測臺同時觀測到；GW200105（即前者）則本質上只被LIGO利文斯頓觀測臺所記錄（LIGO漢福德觀測臺當時未處于工作狀態，Virgo觀測臺記錄到的信號則太弱——雖仍對確定引力波源的方位有一定的輔助作用）。

經過約一年半的數據分析，2021年6月29日，有關這兩組觀測發現的論文正式發表在了《天文物理期刊通訊》上，標題為“對來自兩組中子星—黑洞合并的引力波觀測”。

這標題在普通讀者眼里也許并不起眼，因為有關引力波的新聞之前已有過不少，甚至已多到漸漸失去新聞效應。哪怕科學愛好者，也恐怕已不再將之太當回事。不過，這標題里的“中子星—黑洞合并”其實是非同小可的事情，而且這事情的非同小可，恰恰是因為之前已有過不少有關引力波的新聞。

因為我們目前最有能力探測的引力波從理論上講共有三種類型，分別來自黑洞雙星合并、中子星雙星合并與中子星—黑洞合并。然而之前的幾十次引力波觀測發現都只涉及了黑洞雙星合并與中子星雙星合并，中子星—黑洞合并卻始終空白。

一個空白延續越久就越引人注目。

GW200105和GW200115填補了這一引人注目的空白，因此非同小可。

依據何在

我們何以知道GW200105和GW200115是中子星—黑洞合并呢？依據來自星體質量。

就像電磁波探測——其中的特例就是光學觀測，也就是所謂的“看”——可以確定電磁波源的許多性質，引力波探測也有類似的力量。比如通過對引力波波形與建立在廣義相對論基礎上的理論模型相比較，可以推測出作為引力波源的雙星系統與我們的距離及兩個星體的質量。

對GW200105來說，推測所得的距離約為9億光年，兩個星體的質量分別約為太陽質量的8.9倍和1.9倍；對GW200115來說，則距離約為10億光年，星體的質量分別約為太陽質量的5.7倍和1.5倍。這些結果雖都有百分之幾十的誤差，但足以確定出兩個雙星系統中的較大星體是黑洞——因為理論和觀測給出的中子星質量上