更清晰的引力波分析有望更清楚地洞察黑洞碰撞

分析引力波数据的新方法可能会改变我们研究宇宙中一些最极端事件（黑洞相互碰撞）的方式。

朴茨茅斯大学、南安普顿大学和都柏林大学的研究人员发明了一种更准确地分析引力波的方法，引力波是黑洞等大质量物体碰撞时产生的时空涟漪。

该方法发表在《自然天文学》杂志上，目前尚未带来关于黑洞的新发现。但它通过改进科学家将引力波数据与现有模型进行比较的方式，为未来的突破奠定了重要基础。

自 2015 年获得诺贝尔奖的引力波探测以来，对这些涟漪的研究彻底改变了我们对宇宙的理解，这主要得益于对碰撞黑洞的探测，而标准光学望远镜几乎不可能观测到这些黑洞。

朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所研究员、该研究的主要作者查理·霍伊博士解释说：“当引力波穿过地球时，我们会捕捉到一个短暂的信号。为了弄清其成因，我们将观测结果与数百万个用不同模型生成的理论引力波信号进行比较。挑战在于，并非所有模型都同样准确。”

通常，科学家使用一种称为贝叶斯推断的技术来分析引力波信号。这项技术通常使用不同的模型进行多次测试，并以不同的方式组合结果。将结果与现有方法组合的问题在于，它可能会忽略每个模型对爱因斯坦广义相对论的忠实程度，从而有可能得出误导性的结论。

霍伊博士补充道：“多年来，我一直在思考如何将模型精度融入引力波贝叶斯推理中，看到我们的方法得以实现，我感到非常兴奋。”

通过求解爱因斯坦场方程直接计算引力波非常困难。多年来，人们已经开发出许多引力波模型，但它们都存在一定程度的近似性。通过我们的方法，我们能够将这种不确定性纳入引力波数据分析方法中，并最终对黑洞的基本性质获得更严格的约束。

引力波模型正在不断发展，未来几年其准确性可能会不断提高。我们的方法设计使得这些模型一旦可用，就可以被纳入我们的算法中。所有模型可以共同帮助我们获得黑洞质量和自旋的约束。