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(jìn)一步對(duì)引力波進(jìn)行研究,升級(jí)之后的LIGO引力波探測(cè)器已經(jīng)啟動(dòng)第三輪觀測(cè),再次以高超靈敏度探測(cè)宇宙中的引力波。不過(guò)這回有點(diǎn)不同,LIGO與意大利的VIRGO干涉儀進(jìn)行合作,共同調(diào)查引力波。很快,LIGO和Virgo在4月的觀測(cè)期內(nèi)確定了五個(gè)潛在的合并事件,其中包括第一個(gè)黑洞與中子星合并現(xiàn)象。 頭條獨(dú)家的宇宙印象指出,自2015年以來(lái),短短四年內(nèi)揪出14個(gè)黑洞和3顆中子星,包括13個(gè)黑洞雙星合并事件、黑洞與中子星合并事件以及兩個(gè)中子星合并等。由于中子星合并會(huì)產(chǎn)生電磁波信號(hào),我們可以通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)到它們的合并。2017年,人類第一次探測(cè)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(gè)引力波信號(hào),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(méi)有同時(shí)接收到該事件的信號(hào),復(fù)查的區(qū)域就只能不斷放大了,導(dǎo)致了十多天過(guò)去了,我們?nèi)匀粵](méi)有確定其信號(hào)位置。 第二個(gè)信號(hào)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(jì)本月有可能會(huì)宣布這個(gè)發(fā)現(xiàn)。在過(guò)去的一個(gè)月內(nèi),LIGO和Virgo聯(lián)合確定了5個(gè)引力波候選信號(hào),其中三個(gè)與黑洞雙星合并有關(guān),一個(gè)可能是中子星雙星合并,另一個(gè)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(dòng)人心,因?yàn)榇筚|(zhì)量恒星死亡之后的演化結(jié)果只有兩種,一個(gè)是黑洞,另一個(gè)就是中子星。如今黑洞與中子星發(fā)生合并,那就是兩個(gè)始祖級(jí)的天體混戰(zhàn),場(chǎng)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(cè)渠道。廣義相對(duì)論告訴我們,大質(zhì)量天體可導(dǎo)致周圍時(shí)空發(fā)生扭曲,但大質(zhì)量天體發(fā)生合并、碰撞的時(shí)候,那么時(shí)空就會(huì)像水波漣漪般擴(kuò)散,這就是引力波。 由于我們距離引力波源太遠(yuǎn),傳遞到地球之時(shí)已經(jīng)非常微弱,因此我們需要極為靈敏的探測(cè)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(lái)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(cè)到引力波,這就是LIGO探測(cè)器的原理。 LIGO探測(cè)器成功發(fā)現(xiàn)第一個(gè)引力波信號(hào)之后,可以認(rèn)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(lái)是“波濤洶涌”,只要我們的探測(cè)儀靈敏度足夠高,就能發(fā)現(xiàn)更加遙遠(yuǎn)的宇宙事件。 引力波利用時(shí)空結(jié)構(gòu)的原理傳遞信號(hào),這也可能是一種新的信息傳遞方式,就像我們從喊話進(jìn)化到使用無(wú)線電通信,如今我們知道了引力波也可以傳遞信息,抵達(dá)更加遙遠(yuǎn)的宇宙。宇宙印象為今日頭條獨(dú)家,其他均為假冒,轉(zhuǎn)載均為非法。 |
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