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摘要：在2017年，一个引力波像钟声一样响彻地球。他们发现，第一波是两个黑洞在遥远的太空中碰撞的结果。物理学家称这些光秃的物体为克尔黑洞。相关：11个关于我们银河系的迷人事实无毛使得黑洞与宇宙中几乎所有其他物体都有很大的不同，Isi告诉LiveScience。例如，当一个真正的钟声响起时，它会发出声波和一些不可探测的、令人难以置信的微弱引力波。钟是由某种材料制成的，例如青铜或铸铁，而根据无毛发模型，黑洞都是统一的奇点。
在2017年，一个引力波像钟声一样响彻地球。当它通过我们的空间区域时，它伸展并挤压着地球上的每个人、蚂蚁和科学仪器。现在，研究人员已经回去研究了这一波，并在其中发现了隐藏的数据——这些数据有助于证实几十年前的天体物理学思想。
认为2017年的波是一个大问题：天文学家第一次有了一个工具，可以在它过去的时候探测并记录它，被称为激光干涉重力波观测站（LIGO）。他们发现，第一波是两个黑洞在遥远的太空中碰撞的结果。现在，一个天体物理学家小组对记录进行了另一番研究，发现了一些其他人认为需要几十年才能发现的东西：“无毛定理”的精确确认。黑洞理论的这一重要方面至少可以追溯到20世纪70年代，史蒂芬霍金曾对这个定理提出过著名的质疑。
物理学家称黑洞没有“头发”，麻省理工学院的物理学家Maximiliano Isi和该论文的主要作者说，他们的意思是天体物理物体非常简单。黑洞只在三个方面有所不同：自旋速率、质量和电荷。而在现实世界中，黑洞的电荷可能差别不大，所以它们实际上只在质量和自旋方面有所不同。物理学家称这些光秃的物体为克尔黑洞。
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无毛使得黑洞与宇宙中几乎所有其他物体都有很大的不同，Isi告诉Live Science。例如，当一个真正的钟声响起时，它会发出声波和一些不可探测的、令人难以置信的微弱引力波。但它是一个复杂得多的物体。钟是由某种材料制成的，例如青铜或铸铁，而根据无毛发模型，黑洞都是统一的奇点。每一个钟也有一个有点独特的形状，而黑洞都是由球形视界包围的空间中的无穷小的、无量纲的点。钟声的所有这些特征都可以从钟声中检测出来——至少如果你对钟声和声波有所了解的话。伊西说：“如果你能感觉到钟的引力波，你也能探测到钟的组成和形状上的差异，
”“这整件事的秘密是波形——这种拉伸和压缩的模式——编码了源的信息，即产生引力波的东西，伊西说：“他告诉《现场科学》”，
和研究2017年波的天文学家们了解了大量黑洞碰撞的情况，但记录很微弱，不太详细。LIGO是世界上最好的引力波探测器，在华盛顿州，它用激光测量两个相距2.5英里（4公里）的L型反射镜之间的距离。（处女座，一个类似的探测器，在意大利也发现了这个波。）当波在LIGO上空翻滚时，它扭曲了时空本身，并非常轻微地改变了这个距离。但这个重力波的细节还不足以让探测器记录下来，Isi说，
“但是就像我们从很远的地方听到的一样，”Isi说，
当时，这个波提供了很多信息。黑洞的表现和预期的一样。伊西说：“没有明显的证据表明它缺乏一个视界（即没有光可以逃逸的区域），也没有明显偏离无毛定理。
”但是研究人员无法确定其中的许多点，特别是无毛定理。Isi说，波形研究中最简单的部分是两个黑洞合并成一个更大的黑洞之后。它一直响了一段时间，很像敲响的钟，把多余的能量以引力波的形式送入太空——天体物理学家称之为“ ... ”过程。
在当时，研究人员正在观察LIGO数据只发现了一个波形。研究人员认为，要开发出足够灵敏的乐器，以便在 ... 中捕捉到任何较安静的音调，需要几十年的时间。但Isi的一位同事，加州理工学院的物理学家Matt Giesler，发现在碰撞后有一段很短的时间，撞击的强度足以使LIGO记录到比平时更多的细节。在这些时刻，波的声音足够大，以至于LIGO接收到了一个泛音——一个频率不同的第二波，非常像敲钟声中微弱的二次音符。
在乐器中，泛音承载了大多数赋予乐器独特声音的信息。他说，引力波的含义也是如此。伊西说，这一新发现的序曲在很大程度上澄清了关于环形黑洞的数据，
表明，黑洞至少非常接近克尔黑洞。无发定理可以用来预测泛音的外观；Isi和他的团队表明，泛音与预测非常吻合。然而，泛音的记录不是很清楚，所以仍然有可能这个音调与定理所预测的有些不同，大约有10%。
要想超越这个精度，他说，你需要从黑洞碰撞的波形中提取一个更清晰的泛音，或者建立一个比LIGO更灵敏的仪器，Isi说，
“物理学就是要越来越近。”但你永远无法确定。
甚至可能来自泛音的信号不是真的，而是由于数据的随机波动而偶然发生的。他们报告泛音存在的“3.6西格玛自信”。这意味着大约每6300人中就有1人认为这个泛音不是来自黑洞的真实信号。
随着仪器的改进和更多引力波的探测，所有这些数字都应该变得更加自信和精确，Isi说。LIGO已经通过了升级，使得探测黑洞碰撞变得相当常规。据《物理世界》报道，计划于2020年年中进行的另一次升级，其灵敏度将提高10倍。20世纪30年代中期，天基激光干涉太空天线（LISA）发射升空后，天文学家应该能够确定黑洞的无毛程度，这在今天是不可能的。
然而，Isi说，黑洞总是有可能不是完全秃顶的——它们可能有一些量子桃色的绒毛太简单了，太软，太短了，我们的仪器无法接受。
关于黑洞的9个想法，会让你大开眼界宇宙中最奇怪的12个物体物理学中最大的未解之谜最初发表在《生活科学》上。
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