“引力波天文学的关键目标之一是了解黑洞及其双星在自然界中是如何形成的，”Varma说。

“快速移动的黑洞可以从它们的宿主星系中弹出，使它们无法与其他黑洞合并，形成更重的引力奇点，就像产生引力波信号GW190521的庞然大物一样。”对快速移动黑洞的观察可以为我们提供重要的见解，让我们了解大自然允许重黑洞通过反复合并形成的频率。”

如果使用个人笔记本电脑，该团队的分析工作需要65年才能完成，但使用高性能超级计算机，分析工作在大约一周内完成。超级计算机通过科学计算和数据科学研究中心(CSCDR)、马萨诸塞州绿色高性能计算中心和Anvil(由普渡大学维护，并通过ACCESS提供)提供，使该小组能够重新分析LIGO-Virgo-Kagra合作产生的引力波数据集。

该项目包括来自澳大利亚、新西兰、罗切斯特理工学院和内华达大学拉斯维加斯分校的合作者，他们中的许多人在2022年1月发现快速移动黑洞的第一个证据后参与了一项衍生研究。在这篇文章发表之日，这是仅有的两个被观测到的快速移动的黑洞——第二个在目前的研究中是第一次被发现。

菲尔德说:“这个黑洞的移动速度大约是我们观察到的第一个黑洞的三分之一，大约每小时100万英里，或1500马赫。”“以人类的标准来看，这仍然是很快的，但还不够快，不能像GW200129那样自信地从宿主环境中弹出，我们在2022年1月分析了这一事件。”

该团队还发现了通过动态捕获形成的双黑洞系统的线索。这与双星系统(如《星球大战》的塔图因星)的标准形成机制不同，双星系统围绕一个共同的重心运行。

在双星系统中，足够大的恒星最终会在聚变过程中耗尽燃料，在超新星爆炸中死亡，留下一个黑洞。当两颗恒星坍缩成黑洞时，它们可以形成一个双黑洞系统。然而，另一种可能形成双黑洞系统的方法是两个单独的黑洞在一个星团周围漫游，相互“捕获”对方。

Varma说:“尽管这是一个新的天文学领域，2015年LIGO首次观测到引力波，但看到我们已经可以开始回答关于黑洞双星在自然界中是如何形成的问题，这是令人兴奋的。”

“然而，这些令人兴奋的信号也与探测器中的一些噪声伪影相吻合，这意味着我们需要更多的观测来更好地理解这种双星。”在灵敏度得到改进后，LIGO探测器目前正在进行第四次观测，我们希望很快就能看到更多这样的信号!”

Islam和Shaik是工程与应用科学-计算科学与工程(CSE)博士生。Islam将在下个月为他的博士学位进行辩护，他在加州大学圣巴巴拉分校的Kavli理论物理研究所(KITP)有一个博士后职位。Shaik是这篇论文的第三作者，他将在明年毕业。

伊斯兰说:“发现第二个快速移动的黑洞，以及确定可能通过动态捕获形成的双黑洞系统，这是一个令人难以置信的收获时刻。”“我们的研究不仅为探索这些天体物理现象贡献了令人振奋的篇章，而且还突出了CSCDR重力研究小组的最先进能力。”

该团队创建了与这项研究相关的后验样本目录，包括2015-2020年期间的47个双黑洞引力波事件，以及一系列类似并解释GW200129“踢”和“旋转”后验的视觉图形。