这场合并发生在距离我们30亿光年的地方。自事件发生起，经过了宇宙间30亿年的传播，才最终抵达我们的地球。LIGO之前探测到的两个事件，分别位于13亿和14亿光年之外。这也说明了aLIGO运行状态良好，甚至可以说是超常发挥了。因为按照之前的估计，aLIGO应该最远可探测到23亿光年之外由两个30太阳质量黑洞合并的信号，而这次的30亿光年远远超出了科学家们的预估。

三、一块认识黑洞的重要拼图

相较于之前两次热闹的引力波事件，这次发现有什么重大意义吗？对科学家来说，意义不小。

如果你还记得的话，之前的两次黑洞合并，最后形成的黑洞的质量分别62（第一次）和21（第二次）个太阳质量。在LIGO探测到黑洞之前，单纯从理论的角度计算，宇宙中很难产生高于20个太阳质量的黑洞。即便是从观测角度看，我们在电磁波段看到的最大质量黑洞也只有15个太阳质量，所以人们通常认为，更高质量黑洞在宇宙中是不存在的。 然而，LIGO给了我们一个惊喜！更大质量的黑洞的的确确存在于我们的宇宙之中。在这次探测中，人类又发现了49个太阳质量的黑洞，进一步确认了更高质量黑洞的存在，扩大了我们对于黑洞的认知。

图4：引力波探测到的黑洞（蓝色和绿色）和电磁辐射探测到的黑洞（紫色）对比图，引力波探测到的黑洞质量都是比较大的。新探测的黑洞系统GW170104用绿色标出。

此外，借助此次引力波事件，科学家们也对黑洞的自转做出了限制。在天文学中，我们通常使用一个介于0-1之间的数值，来表示黑洞转动的快慢。数值0意味着没有任何转动，1对应着黑洞视界面上的转动速度为光速。限于数据质量的精度（误差较大），科学家们目前仅对合并后的黑洞转动快慢做出了限制，数值约为0.64，即黑洞视界面的转动速度约为光速的一半。

尽管对于合并之前黑洞的转动未做出很好的限制，但通过模型比对，我们至少可以知道，两个黑洞都存在着所谓“进动现象”（precession），也就是说，黑洞自身转动方向和两个黑洞绕转的轨道平面并不完全一致，存在着一定夹角。我们最为熟悉的“进动现象”，莫过于小时候玩过的陀螺——陀螺飞旋，除了自身的转动之外，j2直播，还会围绕一个大圈进行绕转，这种自传物的自转轴又绕着另一轴旋转的现象，便是进动了。

这一大事件还帮助科学家对双黑洞系统的形成机制做出了限制。目前有两种不同的理论，用以解释双黑洞的形成：其一是原生双星系统，即两个大质量恒星诞生之初就在一起，之后一同演化到老，最终形成双黑洞系统；根据观测估计的话，银河系中有一半恒星处于双星系统当中，所以这种形成机制还是很有可能的。另外一种形成机制是双黑洞形成于星团当中，最初的系统本来是一个黑洞和一个正常恒星，当该系统碰到另一黑洞时就会形成三体系统，恒星质量通常比黑洞小很多，所以恒星会被大质量的黑洞替换掉踢出系统，从而由原来的单黑洞系统变为双黑洞系统。因为星团中心通常比较致密，这种可能性也很大，无论是从理论还是数值模拟，都已证明了这一现象的发生。

那么，到底哪一种双黑洞系统的产生机制更靠谱呢？按理论预计，原生双星系统诞生于同一片星云，两个黑洞的有效旋转方向和轨道运动方向通常是一致的。对于第二种交换方式而言，两个黑洞的旋转方向无需一致，可以指向任何方向，从而导致两黑洞整体的有效旋转方向和轨道运动方向不一定一致。此次引力波观测拟合结果由此投出了重要一票：两黑洞的有效旋转方向和系统轨道运动方向不一致，倾向于是通过交换方式产生了双黑洞系统。

四、一条引力波研究的漫漫长路

惊喜不少，遗憾也还是有的。

因为实在太过遥远，开奖，我们看不到黑洞合并所在的星团，甚至连引力波所在的星系都没看到。主要原因在于目前引力波的定位还是很差，毕竟几百平方度的范围之内包含着多达几十万个星系。今年秋天，欧洲的Virgo探测器将一起加入观测，我们到时就有了三个探测器，观测的空间精度将会大大提高。

当然，最理想的情况是引力波源能有对应的电磁波辐射，我们就能够同时进行多信使（比如，X射线或者光学）的观测，从而精确确定其发生的空间位置。LIGO每次探测到引力波事件，都会及时将相关信息发送给合作伙伴，到目前为止，还没有观测到任何电磁对应体。黑洞系统在合并之前已不存在什么气体，所以不会产生任何电磁辐射，三次探测结果也向我们证明了这一点。