当你用锤子敲击铃铛时，随着振动的金属继续共振，铃铛会响一段时间。 而且，事实证明，当你击中对于另一个黑洞，也会发生类似的情况 - 只是新形成的黑洞发送的不是声波荡漾在整个宇宙。
这些引力波就像一根和弦，一阵刺耳的音符。 根据爱因斯坦的理论，这些被编码，应该是有关黑洞质量和自旋的信息。
现在，在一项全新的相对论测试中，一组天文学家已经弄清楚了如何梳理出和弦中的单个音符——或者更确切地说，引力波中的频率——并且第一次检测到了其中的两个——某种东西这在我们目前的技术下被认为是不可能的。
您可能会毫不惊讶地发现，根据广义相对论，他们能够测量黑洞的质量和自转。
他们还能够推断出这些是黑洞唯一可检测到的特性——支持了无毛定理这表明，同样根据广义相对论，只能用质量和自旋来表征（所有其他属性都是“头发”）。
“我们都期望广义相对论是正确的，但这是我们第一次以这种方式证实它，”物理学家马克西米利亚诺·伊西说麻省理工学院卡维利天体物理和空间研究所的教授。
“这是第一个成功直接检验无毛发定理的实验测量。这并不意味着黑洞不可能有毛发。这意味着没有毛发的黑洞图片还能再活一天。”
所讨论的碰撞是有史以来第一次检测到的碰撞，GW 150914，2015年9月。科学家将引力波转化为声波，产生“啁啾”信号； 这听起来是这样的：
就在两个黑洞合二为一时，新黑洞会在一段非常短暂的时间内振荡，发出较微弱的引力波。 这被称为振铃，科学家们认为在振铃之后它会太微弱而无法检测或分析。在碰撞的瞬间达到顶峰。
此前，加州理工学院的天体物理学家 Matthew Giesler 及其同事已经决定通过模拟发现，就在引力波峰值之后，振铃期包含了刺耳的“泛音”——响亮、短暂的音调。 通过分析泛音背景下的碰撞鸣叫，研究小组可以分离出新黑洞的响铃“特征”。
Isi 和他的团队将这项工作应用于 GW 150914，重点关注鸣叫峰值之后的时刻。 他们能够分离出铃声信号，甚至可以识别出两种不同的音调，分别对应于新黑洞的不同振动频率。
“这是一个非常令人惊讶的结果。传统观点认为，当残余的黑洞稳定下来以便可以检测到任何音调时，泛音几乎已经完全消失了，”康奈尔大学理论天体物理学家 Saul Teukolsky 说道。
“相反，事实证明，在主音变得可见之前，泛音就可以被检测到。”
爱因斯坦预测，黑洞碰撞振铃中音调的音调和衰减将是新黑洞质量和自旋的直接产物。 该团队能够测量这两种音调的音调和衰减，这反过来又使他们能够探测黑洞的特性。
根据音调的音高和衰减计算出的质量和自旋与之前对这两个特性的测量相匹配，这表明利用当前的方法今天可以完成检测黑洞振铃的泛音，这意味着未来的技术可能会更加强大。
“未来，我们将在地球和太空中拥有更好的探测器，并且不仅能够看到两种模式，而且能够看到数十种模式，并精确地确定它们的特性，”伊西说。
“如果这些不是爱因斯坦预测的黑洞，如果它们是更奇特的物体，如虫洞或星星，它们可能不会以同样的方式响起，我们将有机会看到它们。”
该研究发表于物理评论快报。
