北京時(shí)間6月16日凌晨1:15,正在美國圣迭戈參加再次召開(kāi)的第228屆美國天文學(xué)會(huì )的LIGO科學(xué)合作組(LSC)和Virgo合作組的科學(xué)家舉行新聞發(fā)布會(huì ),報告他們再次探測到引力波信號的消息。這是14億年前兩個(gè)遙遠的黑洞相互合并過(guò)程所產(chǎn)生的時(shí)空擾動(dòng),該事件的漣漪穿越宇宙,被地球上的人們探測到。此番再次探測到引力波信號證明引力波信號的探測并非罕見(jiàn)事件,有理由預期未來(lái)還將有更多探測案例的出現,從而真正開(kāi)啟一個(gè)嶄新的引力波天文學(xué)時(shí)代。

這張示意圖展示的是黑洞合并過(guò)程產(chǎn)生的時(shí)空漣漪——引力波,其正從合并發(fā)生區域向周?chē)臻g傳播。此次LIGO探測到的黑洞合并事件牽涉到兩個(gè)質(zhì)量分別為14倍和8倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞,它們合并之后形成了一個(gè)質(zhì)量為21倍太陽(yáng)質(zhì)量的新黑洞

藝術(shù)示意圖:LIGO探測到兩個(gè)正在合并過(guò)程中的黑洞

LIGO已經(jīng)大大增加了已知質(zhì)量的黑洞數量。這一探測器已經(jīng)確鑿無(wú)疑地探測到了兩次引力波事件,對應兩次獨立的黑洞合并事件(如圖所示,兩個(gè)較小質(zhì)量的黑洞合并成為較大質(zhì)量的黑洞)。在每一次事件中,LIGO都精確測定了參與事件黑洞各自的質(zhì)量以及合并后黑洞的質(zhì)量。圖中虛線(xiàn)標出的是LIGO探測到的一次疑似事件,其由于信號太過(guò)微弱而未能得到確認
來(lái)自愛(ài)因斯坦的圣誕禮物
再次探測到的引力波信號編號為GW151226,它是在2015年12月26日國際標準時(shí)03:38:53探測到的,信號顯示,兩個(gè)質(zhì)量分別為大約14倍和8倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞在合并之后形成了一個(gè)質(zhì)量約為21倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞,顯示有大約1倍太陽(yáng)質(zhì)量的物質(zhì)被以引力波的形式釋放出去,項目研究人員稱(chēng)這次的信號是“來(lái)自愛(ài)因斯坦的圣誕禮物”。

今日凌晨發(fā)布會(huì )現場(chǎng)發(fā)布的此次引力波事件的信號圖
在發(fā)布會(huì )一開(kāi)始就由美國路易斯安那州立大學(xué)的LIGO科學(xué)合作組發(fā)言人加布艾拉·岡薩雷斯女士女士(Gabriela González)開(kāi)門(mén)見(jiàn)山地宣布了再次探測到引力波的消息。 這是他們自從今年2月份宣布首次探測到引力波信號以來(lái)再次宣布探測到引力波信號。
什么是引力波
引力波是時(shí)空的漣漪,它是由宇宙中的一些最為劇烈的事件產(chǎn)生的,如大質(zhì)量致密天體的碰撞或合并事件。引力波的存在早在1916年便已經(jīng)由愛(ài)因斯坦預言,當時(shí)愛(ài)因斯坦證明了加速下的大質(zhì)量物體將會(huì )扭曲時(shí)空,并產(chǎn)生從該源頭發(fā)出的時(shí)空漣漪。這種“漣漪”將以光速穿過(guò)宇宙,攜帶著(zhù)關(guān)于產(chǎn)生它們的那次災難性事件和引力本質(zhì)的珍貴信息。
在過(guò)去的數十年間,天文學(xué)家們已經(jīng)找到大量證據證明引力波的存在,主要手段是通過(guò)引力波對銀河系中近距離繞轉天體運動(dòng)產(chǎn)生的影響所開(kāi)展的相關(guān)研究。這些間接研究的結果與愛(ài)因斯坦在100年前的預言吻合度相當好,如在考慮引力波帶走能量的情況之后,這類(lèi)天體軌道的衰減過(guò)程完全符合愛(ài)因斯坦理論的計算結果。然而,從地球上直接探測引力波的信號盡管長(cháng)期以來(lái)廣受科學(xué)界期待,但卻一直未能實(shí)現突破。之所以科學(xué)家們如此期待這項突破,是因為這將提供對于愛(ài)因斯坦廣義相對論新的,且更為直接的檢驗,并開(kāi)啟人類(lèi)研究宇宙的全新大門(mén)??茖W(xué)家們希望他們能夠獲得更多的案例,從而能夠開(kāi)展對黑洞合并頻率的研究,并幫助他們檢驗一些極端環(huán)境下物理理論的正確性,甚至可能引出更加深層的自然本質(zhì)理論。
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