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盤點5次引力波探測:從黑洞到中子星 開啟新時代

時間:2017-10-17 作者: 閱讀:4261
      100多年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在,但直到2015年才首次獲得證實。從2015年9月至今,科學家已經五次捕捉到引力波。
瑞典斯德哥爾摩當地時間10月3日,瑞典皇家科學院將2017年諾貝爾物理學獎授予Rainer Weiss,Barry C. Barish和Kip S. Thorne,以表彰他們在引力波研究方面的貢獻。
      2015年9月,激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)首次單獨探測到引力波,這是人類首次探測到引力波信號,由質量分別相當于29個太陽和36個太陽的兩個黑洞合并時發出。二者形成了一個21倍太陽重量的旋轉黑洞,大約與太陽相當的物質轉化成能量,以引力波的形式釋放出來。
      2015年12月,時隔3個多月,激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)再次單獨探測到引力波,信號來源于距離地球14億光年的兩個黑洞的合并。兩個初始質量分別為約14倍太陽質量和約8倍太陽質量的黑洞,合并成一個約21倍太陽質量的旋轉黑洞,以引力波的形式釋放。
      2017年1月,激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)第三次單獨探測到引力波。這次的引力波事件是由兩個恒星質量級黑洞碰撞所產生的,其中一個的質量約為太陽的31倍,另一個則是太陽質量的19倍。科學家計算出這兩個黑洞在最終融合成一個約為太陽質量49倍的黑洞之前,彼此圍繞對方相互旋轉了約 6 次。這種宇宙級大碰撞產生的能量本身就能達到太陽質量的兩倍,并以引力波的形式將能量擴散出去。
      2017年8月14日,激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)的兩臺干涉儀和歐洲“處女座”(Virgo)引力波探測器的一臺干涉儀,從三個地點幾乎同時(先后相差僅幾毫秒)捕獲到了最新引力波事件。
      第四次引力波由距地球18億光年的兩個超大黑洞合并產生,質量分別為太陽質量的31倍和25倍,合并后的黑洞質量約為太陽質量的53倍,剩余約3個太陽的質量轉變成能量以引力波的形式釋放出來。
      相隔萬里的探測器首次共同探測到引力波,對旨在破解宇宙奧秘的國際科學探索來說,是一個“令人激動的里程碑”。
      2017年8月17日,人類第五次探測到引力波,也是首次探測到由雙中子星合并產生的引力波及其伴隨的電磁信號。此前4次,科學家探測到的引力波都是源于雙黑洞合并。
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