2017-06-03资讯

引力波第3次被探测到 或解黑洞之谜

6月1日,LIGO第三次探测到两个黑洞发生碰撞时所发出的信号。图为碰撞中的两个黑洞的模拟图。(路透社)

6月3日消息, 美国《洛杉矶时报》网站6月1日发表了阿明娜·汗的题为《LIGO探测到的黑洞碰撞证实了爱因斯坦相对论的另一部分》的报道。

激光干涉仪引力波观测台(LIGO)的科学家日前探测到距地球30亿光年的两个黑洞发生灾难性碰撞所发出的信号。

相关论文已被美国《物理学评论通讯》周刊接收。这一发现使人们更加相信,引力波天文学——它是一种观测宇宙中某些威力最强事件的全新方法——将被普遍接受。

LIGO科学合作组织发言人、麻省理工学院的戴维·休梅克说:“我们确实在从新事物向新的观测科学——一种新的引力波天文学——迈进。”

这个名为GW170104的新信号是在今年1月4日清晨由分别位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两个L形探测器探测到的。

随着今天宣布第三次探测到引力波,科学家终于让LIGO的工作从对单个新奇事件的研究迈向对天空中那些不可见居民的统计学研究了。而且,第三次发现揭示出宇宙中的这类神秘居民或许存在某种多样性。

这次探测到的双黑洞合并是在距地球约30亿光年的地方发生的,远超此前探测到的两次合并(分别发生在距地球大约13亿光年和14亿光年的地方)。本次观测到的两个黑洞的质量似乎分别为太阳质量的31.2倍和19.4倍,它们合并后的质量大约相当于太阳的49倍。

这使得这一合并的质量级与此前两次探测到的合并的质量级相同——科学家此前并未预料到会发现这一质量级的合并。他们先前估计,大多数黑洞都是死亡恒星的尸体,而且质量小得多,大约相当于太阳质量的几倍。其他黑洞则拥有超大质量,相当于太阳质量的数百万倍甚至数十亿倍,它们维系着星系的核心,就像我们银河系中央的那个黑洞那样。

但是,这些中间级别的黑洞似乎正越来越常见。

LIGO科学合作组织成员、加的夫大学的班加罗尔·萨蒂亚普拉卡什说:“它(这次发现)显然证实了此前不为人知的一种新黑洞。”

但是,这次探测到的合并有一个关键的不同之处。在前两次观测到的合并中,双黑洞的旋转轨迹似乎是对齐的。这与一种关于双黑洞形成的理论相符,该理论认为形成这些黑洞的恒星是成对诞生并死亡的。

但是在本次探测中,双黑洞的旋转轨迹显然不是对齐的,这支持了另一种理论,即黑洞或许是在它们生命中晚得多的时候结对的。

LIGO执行主任、加州理工学院的戴维·雷泽说,这两种理论或许分别解释了双黑洞的一个组成部分,问题是每个部分的数量有多少。

本次发现还使科学家得以进一步探究爱因斯坦广义相对论,具体做法就是看那些引力波是否发生了弥散。根据爱因斯坦的理论,引力波不会发生这种情况。截至目前,LIGO的探测也没有发现与此相抵触的证据。

英国《独立报》网站6月1日发表了安德鲁·格里芬的题为《物理学家再次探测到引力波,或许能借此搞清黑洞之谜》的报道。

科学家日前第三次探测到引力波。

这些科学家是在观察两个黑洞相撞、形成一个更大黑洞所造成的影响时发现这一现象的。这与前两次发现的情况相似,这三次引力波是由同一个国际科研团队发现的。

科学家是通过两条位于美国境内、相距近2000英里(约合3220公里)的L形管道发出的激光束“听到”引力波的。

第一次发现引力波是在2015年9月,第二次发现是在那3个月之后。

该项目研究人员之一、伯明翰大学的克里斯托弗·贝里博士说:“黑洞简单得完美,你只需要两个指标就能完全界定它们,那就是质量和旋转速度。”

他说:“我们现在对黑洞质量有了极佳的测量,并且正开始揭示这些黑洞旋转的细节,而这可能会提供它们形成的线索。”

(副标题:引力波第3次被探测到:相对论获证实 或解黑洞之谜)

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