又出了个宇宙级大新闻,你知道吗?

 

美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家团队1日在《物理评论快报》上刊发文章称,他们第三次探测到了引力波。...





美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家团队1日在《物理评论快报》上刊发文章称,他们第三次探测到了引力波。此次探测结果不仅再次验证了广义相对论,也为了解双黑洞系统的成因提供了线索。



此次探测到引力波的时间是2017年1月4日,故编号为GW170104。与前两次一样,GW170104依然由两个黑洞并合产生,并合后的黑洞质量约为太阳质量的49倍,介于前两次探测到的黑洞质量之间(前两次并合黑洞质量分别为太阳质量的62倍和21倍),进一步证实了大于20个太阳质量的恒星黑洞的存在。

但相比前两次,此次探测到的黑洞距离地球更远,大约30亿光年,而前两次分别为13亿光年和14亿光年。



LIGO第三次探测到引力波,再次验证了爱因斯坦的广义相对论。同时,新的探测结果也提供了关于黑洞旋转方向的线索。在双黑洞系统中,两个黑洞在彼此环绕的同时,也会自旋:可能会与轨道运动方向一致旋转,此种情况被称为对齐自旋;也可能与轨道运动方向相反旋转;甚至会倾斜远离轨道平面。此次LIGO的新数据虽然不能确定探测到的双黑洞是否倾斜,但暗示至少有一个黑洞可能已经处于不对齐自旋状态。

美国宾夕法尼亚州立大学天体物理学教授班加罗尔·西切帕卡什称,这是第一次有证据表明双黑洞系统中的两个黑洞可能不一致,双黑洞处于不对齐自旋状态,暗示其可能形成于密集的星团中。

LIGO实验室负责人、加州理工学院教授戴维·莱兹称,第三次探测到黑洞并合造成的引力波,表明LIGO已成为一个用于揭示宇宙秘密的强大工具。他表示,除探测黑洞并合事件外,科学家们还希望通过LIGO尽快观测到其他类型的天体物理事件,例如两个中子星的暴力碰撞。



据了解,LIGO的下一次运行周期将于2018年下半年开始,目前研究人员正在进行技术升级,以提高探测器的灵敏度。

什么是引力波?

在物理学上,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,如同石头丢进水里产生的波纹一样,引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。通常引力波的产生非常困难,地球围绕太阳以每秒30千米的速度前进,发出的引力波功率仅为200瓦,还不如家用电饭煲功率大。宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件才可以形成强大的引力波,但能产生这种较强引力波的波源距离地球都十分遥远,传播到地球时变得非常微弱。

引力波探测的意义?

引力波天文学将是继传统电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后,人类认识宇宙的全新窗口,必将引发一场天文学的革命。

引力波探测除了能够检验广义相对论之外,还有助于证明其它版本的引力理论正确与否,还将推动引力量子化的研究,最终把引力融入其它三种基本相互作用,完成爱因斯坦的伟大梦想。

引力波像其它的波一样,携带着能量和信息。电磁波(宇宙背景微波辐射)只能让我们看到大爆炸38万年之后的景象,而引力波能够让我们回望宇宙大爆炸最初瞬间,检验宇宙大爆炸理论的正确与否。


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