一种新开发的分析引力波数据的技术可以显著增强科学家研究宇宙中一些最强大事件（例如黑洞之间的碰撞）的能力。朴茨茅斯大学、南安普顿大学和都柏林大学的研究人员提出了一种更精确的方法来解释引力波。引力波是时空的微妙扭曲，由黑洞等大质量宇宙物体剧烈合并时产生。

虽然这项发表在《自然天文学》上的研究尚未揭示有关黑洞的新发现，但它在引力波数据与理论模型的比较方式上取得了重大进展。这一进展为未来的发现奠定了坚实的基础。

自2015年首次探测到引力波（这一成就荣获诺贝尔奖）以来，引力波开辟了天体物理学的新领域。这些信号，尤其是来自黑洞合并的信号，为传统望远镜无法捕捉到的事件提供了难得的洞见，而传统望远镜通常无法直接观测此类现象。

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。为了查明其成因，我们将观测结果与数百万个基于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，人们已经发展出许多引力波模型，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升。我们的方法设计旨在，一旦这些模型可用，就可以将其纳入我们的算法中。所有模型可以共同帮助我们获得对黑洞质量和自旋的约束。

编译自/scitechdaily