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黑洞碰撞之謎即將揭曉?最新技術讓重力波分析更精準

科學家近期開發出一項革命性技術,能更精確地解析重力波資料,讓人類得以窺探宇宙中最激烈的碰撞事件。這項突破性研究由樸茨茅斯大學、南安普頓大學及都柏林大學共同合作,研究成果已登上《自然天文學》期刊。

自從2015年首次偵測到重力波(這項發現榮獲諾貝爾物理學獎肯定)以來,這種時空漣漪就為天文物理學開啟全新視野。特別是來自黑洞碰撞的重力波訊號,提供了傳統望遠鏡無法捕捉的珍貴資訊,因為這類宇宙級碰撞往往難以直接觀測。

研究團隊開發的新分析方法,大幅改進了重力波資料與理論模型的比對方式。樸茨茅斯大學宇宙學與重力研究所研究員、本研究主要作者查理·霍伊博士解釋:「當重力波透過地球時,我們只能捕捉到短暫訊號。為了找出源頭,我們需要將觀測資料與數百萬種理論模型產生的訊號進行比對。但問題在於,並非所有模型都同樣精確。」

現行分析技術主要採用貝氏推論法,但這種方法存在關鍵缺陷:無法評估各模型與愛因斯坦廣義相對論的吻合程度,可能導致誤判。霍伊博士興奮表示:「我們花費數年心血終於開發出能將模型準確度納入考量的新方法,這將為黑洞基礎性質研究帶來更嚴謹的資料分析框架。」

這項技術突破特別重要,因為現階段要直接解算愛因斯坦場方程式來模擬重力波極具挑戰性。霍伊博士補充:「隨著重力波模型持續精進,我們的方法能即時整合最新成果,讓所有模型共同協助科學家更精確測量黑洞的質量與自旋特性。」