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短短四年揪出14个黑洞和3颗中子星,平静的宇宙原来“波涛汹涌”

 昵称tfKn5 2019-05-13

自2015年以来,短短四年内揪出14个黑洞和3颗中子星,包括13个黑洞双星合并事件、黑洞与中子星合并事件以及两个中子星合并等。平静的宇宙原来是“波涛汹涌”,只要我们的探测仪灵敏度足够高,就能发现更加遥远的宇宙事件。

宇宙印象 深度科普栏目第928期 新一轮的观察已经开始,为了进一步对引力波进行研究,升级之后的LIGO引力波探测器已经启动第三轮观测,再次以高超灵敏度探测宇宙中的引力波。不过这回有点不同,LIGO与意大利的VIRGO干涉仪进行合作,共同调查引力波。很快,LIGO和Virgo在4月的观测期内确定了五个潜在的合并事件,其中包括第一个黑洞与中子星合并现象。

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头条独家的宇宙印象指出,自2015年以来,短短四年内揪出14个黑洞和3颗中子星,包括13个黑洞双星合并事件、黑洞与中子星合并事件以及两个中子星合并等。由于中子星合并会产生电磁波信号,我们可以通过射电望远镜等观测到它们的合并。2017年,人类第一次探测到中子星双星合并产生的引力波。

在4月25日和26日,LIGO和Virgo截获了两个引力波信号,第一次可能是中子星双星合并事件,距离地球大约5亿光年。由于LIGO和Virgo没有同时接收到该事件的信号,复查的区域就只能不断放大了,导致了十多天过去了,我们仍然没有确定其信号位置。

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第二个信号可能是与黑洞合并的中子星,距离我们大约12亿光年,科学家已经将该事件的位置大大缩小,预计本月有可能会宣布这个发现。在过去的一个月内,LIGO和Virgo联合确定了5个引力波候选信号,其中三个与黑洞双星合并有关,一个可能是中子星双星合并,另一个可能是中子星和黑洞发生碰撞。最后一种最为有趣和激动人心,因为大质量恒星死亡之后的演化结果只有两种,一个是黑洞,另一个就是中子星。如今黑洞与中子星发生合并,那就是两个始祖级的天体混战,场面异常壮观。

我们之所以能够接触到这些宇宙中最恐怖的天体群发生合并事件,最关键的是我们打通了引力波观测渠道。广义相对论告诉我们,大质量天体可导致周围时空发生扭曲,但大质量天体发生合并、碰撞的时候,那么时空就会像水波涟漪般扩散,这就是引力波。

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由于我们距离引力波源太远,传递到地球之时已经非常微弱,因此我们需要极为灵敏的探测器才能捕捉到引力波。1970年代,迈克耳逊干涉仪使用激光干涉技术之后灵敏度获得了极大提升,激光可以在反射镜中来回反射形成干涉条纹,如果引力波干扰了干涉条纹,导致极为微小的位移,我们就能够探测到引力波,这就是LIGO探测器的原理。

LIGO探测器成功发现第一个引力波信号之后,可以认为打开了一扇大门,这就是引力波探索宇宙的大门。平静的宇宙原来是“波涛汹涌”,只要我们的探测仪灵敏度足够高,就能发现更加遥远的宇宙事件。

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引力波利用时空结构的原理传递信号,这也可能是一种新的信息传递方式,就像我们从喊话进化到使用无线电通信,如今我们知道了引力波也可以传递信息,抵达更加遥远的宇宙。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。

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