自2015年以來,短短四年內(nèi)揪出14個黑洞和3顆中子星,包括13個黑洞雙星合并事件、黑洞與中子星合并事件以及兩個中子星合并等。平靜的宇宙原來是“波濤洶涌”,只要我們的探測儀靈敏度足夠高,就能發(fā)現(xiàn)更加遙遠的宇宙事件。
宇宙印象 深度科普欄目第928期 新一輪的觀察已經(jīng)開始,為了進一步對引力波進行研究,升級之后的LIGO引力波探測器已經(jīng)啟動第三輪觀測,再次以高超靈敏度探測宇宙中的引力波。不過這回有點不同,LIGO與意大利的VIRGO干涉儀進行合作,共同調(diào)查引力波。很快,LIGO和Virgo在4月的觀測期內(nèi)確定了五個潛在的合并事件,其中包括第一個黑洞與中子星合并現(xiàn)象。
頭條獨家的宇宙印象指出,自2015年以來,短短四年內(nèi)揪出14個黑洞和3顆中子星,包括13個黑洞雙星合并事件、黑洞與中子星合并事件以及兩個中子星合并等。由于中子星合并會產(chǎn)生電磁波信號,我們可以通過射電望遠鏡等觀測到它們的合并。2017年,人類第一次探測到中子星雙星合并產(chǎn)生的引力波。
在4月25日和26日,LIGO和Virgo截獲了兩個引力波信號,第一次可能是中子星雙星合并事件,距離地球大約5億光年。由于LIGO和Virgo沒有同時接收到該事件的信號,復(fù)查的區(qū)域就只能不斷放大了,導(dǎo)致了十多天過去了,我們?nèi)匀粵]有確定其信號位置。
第二個信號可能是與黑洞合并的中子星,距離我們大約12億光年,科學(xué)家已經(jīng)將該事件的位置大大縮小,預(yù)計本月有可能會宣布這個發(fā)現(xiàn)。在過去的一個月內(nèi),LIGO和Virgo聯(lián)合確定了5個引力波候選信號,其中三個與黑洞雙星合并有關(guān),一個可能是中子星雙星合并,另一個可能是中子星和黑洞發(fā)生碰撞。最后一種最為有趣和激動人心,因為大質(zhì)量恒星死亡之后的演化結(jié)果只有兩種,一個是黑洞,另一個就是中子星。如今黑洞與中子星發(fā)生合并,那就是兩個始祖級的天體混戰(zhàn),場面異常壯觀。
我們之所以能夠接觸到這些宇宙中最恐怖的天體群發(fā)生合并事件,最關(guān)鍵的是我們打通了引力波觀測渠道。廣義相對論告訴我們,大質(zhì)量天體可導(dǎo)致周圍時空發(fā)生扭曲,但大質(zhì)量天體發(fā)生合并、碰撞的時候,那么時空就會像水波漣漪般擴散,這就是引力波。
由于我們距離引力波源太遠,傳遞到地球之時已經(jīng)非常微弱,因此我們需要極為靈敏的探測器才能捕捉到引力波。1970年代,邁克耳遜干涉儀使用激光干涉技術(shù)之后靈敏度獲得了極大提升,激光可以在反射鏡中來回反射形成干涉條紋,如果引力波干擾了干涉條紋,導(dǎo)致極為微小的位移,我們就能夠探測到引力波,這就是LIGO探測器的原理。
LIGO探測器成功發(fā)現(xiàn)第一個引力波信號之后,可以認為打開了一扇大門,這就是引力波探索宇宙的大門。平靜的宇宙原來是“波濤洶涌”,只要我們的探測儀靈敏度足夠高,就能發(fā)現(xiàn)更加遙遠的宇宙事件。
引力波利用時空結(jié)構(gòu)的原理傳遞信號,這也可能是一種新的信息傳遞方式,就像我們從喊話進化到使用無線電通信,如今我們知道了引力波也可以傳遞信息,抵達更加遙遠的宇宙。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉(zhuǎn)載均為非法。