時隔四個月，人類第二次觀測到引力波——來自遠古時空的漣漪。
2016年6月15日，激光干涉儀引力波天文臺（LIGO）科學合作組織與Virgo科學合作組織在圣地亞哥舉行的美國天文學會第228次會議上正式宣布，在高新LIGO 探測器的數據中確認了又一起引力波事件GW151226：世界協調時間2015年12月26日凌晨3點38分53秒，科學家們第二次觀測到引力波。
這次引力波事件由兩個分別為14.2 和7.5 倍太陽質量的黑洞相互繞轉并合所引起，發生于14億光年外的宇宙深處，其中至少有一個黑洞有自旋。它們在相互環繞的過程中由于引力輻射慢慢靠近，在最后的一秒鐘里，它們發生了并合，最后并合生成的黑洞有20.8 倍太陽質量，具有自旋。在這個過程中，大約有一個太陽質量的物質以引力波的形式輻射到宇宙中去，引力波峰值強度比全宇宙電磁輻射的總強度還亮十倍以上。這次雙黑洞繞轉并合引力波信號GW151226分別由位于美國路易斯安那州列文斯頓（Livingston, Louisiana）和華盛頓州漢福德（Hanford, Washington）的一對LIGO 探測器探測到。
這一事件是在第一個完整的觀測季節（從2015年9月12日到2016年1月19日）共130天中捕捉到的。整個事件持續約1秒（30個周期），比今年2月科學家宣布的GW150914引力波事件長了約5倍，統計置信度高于5個標準方差。
發現此次引力波，科學家們采用了新方法。上次的GW150914事件在頻率和時間參數空間上肉眼可見（信噪比24），而此次GW151226信號淹沒在噪聲中（信噪比13）。LIGO科學合作組織成員范錫龍博士在《知社學術圈》上介紹：對于這種弱信號，需要更全面的對比細節特征，所用的技術原理是“匹配濾波”。雖然技術原理非常普通，但是具體處理方法經過很多優化，整套程序是LVC開發的，實時處理數據，這次信號在到達探測器70秒后就被發現了。


LIGO科學合作組織發言人、路易斯安那州立大學物理與天文學教授Gabriela González宣布，LIGO再次發現黑洞并合產生的引力波。
什么是引力波？
引力波就像時空結構中的漣漪，如果把空間想象成一塊巨大的橡膠膜，那些有質量的物體就會讓橡膠膜彎曲，就像我們站在蹦床上時引起床墊變形一樣。質量越大，空間被彎曲得越厲害。100年前，愛因斯坦就預測了引力波的存在。
比如地球圍繞太陽轉動的原因就是因為太陽非常重，導致太陽周圍空間出現巨大變形，如果試圖在巨大的變形周圍以直線運動，你會發現其實是在沿著一個圓運動，這就是軌道運轉。并沒有實際的力拉著行星運轉，僅僅是因為空間的彎曲。
只要有質量的物體加速，改變了空間形狀，引力波就產生了，你可以想象湖面的漣漪。當高密度、大質量的物體在宇宙里加速——比如黑洞或者中子星——它們會在時空的墊子上泛起漣漪。這些波紋攜帶著大質量物體的引力輻射，在廣闊的宇宙中傳播。激光干涉引力波觀測站的存在就是為了捕捉這種微弱的波動。
1915年，愛因斯坦發表廣義相對論論文，革新了自牛頓以來的引力觀和時空觀，創造性地論證了引力的本質是時空幾何在物質影響下的彎曲。1916年愛因斯坦在廣義相對論的框架內，又發表論文論證了引力的作用以波動的形式傳播。
引力波的真實性質疑可以休矣
今年2月，科學家宣布發現GW150914引力波事件之后，很多天體物理學家對宇宙中存在如此大質量的雙黑洞系統比較吃驚，不少人對其真實性提出質疑。質疑點有二：一是第一個引力波事件的持續時間非常之短，只有約0.2秒，這樣瞬間即逝的事件可信度成疑；二是雙黑洞并合事件不可重復，這也許是個偶發的不關聯事件。
清華大學、國家天文臺毛淑德教授與南京大學的李順生在《賽先生》上解釋了這兩點。“現代天文的觀測往往是借助儀器，而現代儀器的響應時標可以比變化時標短很多。比如，LIGO對100赫茲的引力波最敏感，時間采樣的響應能力（0.01秒）相較于持續時間約為0.2秒的引力波事件來說已經綽綽有余。”
兩位科學家打了一個比喻：對于一列正在疾馳的動車，如果我們單憑肉眼是觀測不到任何細節的。但借助高速照相機，我們可以在動車經過的幾秒內抓拍到很多照片，從而得到列車內的各種細節。在天文觀測中，這種短時標的事件不乏其數，如伽馬暴等（通常持續0.3秒到幾十分鐘）；現代天文儀器借助其快速響應能力完全可以捕捉到這些短時標的事件。
不同于一般的物理實驗，天文觀測基于自然事件，因此有許多事件是不可重復的（如超新星爆發、伽馬暴等），至于如何確信這不是偶發的不關聯事件？毛淑德和李順生在《賽先生》表示，如今人們對引力波真實性的質疑可以休矣。
“對于引力波的觀測，研究者先通過理論模擬計算得到一個海量的波形庫。當探測器通過所謂的低延時方法得到可能的引力波后，我們可以通過比對候選體與波形庫來確定信號的真實性，并進一步得出有關發射源的信息。借助于不同環境、不同地點的多個探測器的同步觀測，我們可以區分引力波和環境噪聲，并提高信號的可信度，更好地確定引力波源的方向和物理性質。第一個和第二個引力波，都被LIGO兩個相距3000公里的探測器（幾乎）同時觀測到，而且波形一模一樣，與理論模型符合得很好，強有力地證明引力波的真實性。”
對黑洞形成理論的重要啟示
再次探測到引力波，對天體物理學來說具有重要意義。《知識分子》邀請的LIGO科學合作組織的中國研究人員明鏡表示，GW151226的發現對黑洞形成理論也有非常重要的啟示。
“現在有很多種黑洞形成的理論。有些理論認為，一對大質量恒星在一起產生之后共同演化，最終在它們的生命最后階段生成了雙黑洞系統。還有一些理論認為，在宇宙中的某些區域中，恒星更加緊密地聚集著，雙黑洞系統也可能形成于兩個一開始各自演化的大質量恒星在互相作用后最終形成的雙星系統。GW151226的觀測數據與這兩種形成理論都符合，所以，現階段并不能判斷哪種理論是更有可能的。”
除了GW151226、GW150914兩個引力波事件外，在去年的10月12日，LSC的科學家們還發現了一次疑似引力波事件：LVT151012。為什么稱它是疑似事件呢，因為這個事件的距離我們很遠（大約30億光年），所以信噪比相對弱一點，顯著性也只有1.7倍標準差，因此不能確定為科學發現。但是LSC內部不少科學家傾向于相信，這也是一次雙黑洞并合事件。
明鏡認為，這些發現表明宇宙中的恒星質量雙黑洞系統比我們想象的更多。第一次事件可以稱為“發現”，第二次事件可以說是“統計”，但是三次便可以做“分布”了！根據這三個事件的觀測數據，我們對雙黑洞并合率的估計為：每年在每立方Gpc的空間內有9-240次黑洞并合。
隨著引力波探測技術的不斷成熟，引力波樣本的數目會越來越多。屆時，我們將可以通過樣本統計方法來研究雙星演化過程以及雙中子星、雙黑洞的相對數目及其產生機制。在這種意義上，再次觀測到引力波無疑是向引力波統計研究邁出了第一步。