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LIGO-Virgo 重力波讯号大丰收,迄今探测总数已达 50 个

2024-11-25 206


5 年前,人类首次观测到重力波并揭开全新研究领域,自那之后重力波天文台也升级了好几次,力求捕捉更多宇宙涟漪。最近,LIGO 与 Virgo 公布了第三次观测(O3a)期间检测到的 39 个重力波讯号,让目前已知的重力波事件总数一举达 50 个,LIGO 官方也开心亮出了“重力波讯号大家庭”合图。

2015 年 9 月 14 日,科学家终于检测到了人类史上第一个重力波讯号,来自 13 亿光年外 2 个黑洞合并产生的连锁反应,这一成就不只更加巩固了广义相对论地位,也让天文学家描述宇宙的思路变得更加清晰。

于是接下来,科学家努力帮位于美国华盛顿州、路易斯安那州的 LIGO(激光干涉重力波天文台)探测器升级,位于意大利的 Virgo(室女座干涉仪)探测器也于 2016 年升级完成加入 LIGO 体系,组成三角阵形以更精确给出重力波波源位置。很快地,LIGO-Virgo 在 2017 年侦测到史上第一个双中子星合并产生的重力波,又证实了一些理论包括:伽玛射线暴起源、重金属的起源(但后续有新研究反驳)等。

2019 年 4 月~10 月期间,LIGO-Virgo 进行了第三次合作观测(O3a),不只短短半年内发现了 39 个新重力波讯号,更让我们在短短 5 年内从找不到重力波、到如今已确认的重力波事件达到 50 个。所有事件都有个共通点:来自黑洞或中子星等致密物体合并,但仔细观察就会发现不同之处,天文学家可以看到合并物体的质量范围非常广,有些质量和太阳差不多,有些则到太阳质量 90 倍以上;有的很接近地球、有的非常远。

这 39 个重力波讯号中,有些在前阵子也都上过新闻,比如第一次观察到双黑洞融合成理论上的“中等质量黑洞”,为 GW190521 事件;第一次观察到质量大小悬殊的双黑洞碰撞,为 GW190412 事件;甚至还可能第一次探测到黑洞与中子星融合,这是物理学家一直在等待的特殊混合事件,只不过该事件讯号微弱,目前还未理出结果。

在 LIGO-Virgo 第二次观测(O2a)期间,天文学家还以为我们已经看到所有类型的双黑洞合并,事实证明黑洞风景远比想像中还要丰富许多、变化多端。

今年 3 月,LIGO-Virgo 刚完成最新的 O3b 观测,研究人员已开始着手分析这段期间的数据,期待接下来我们又会发现什么特殊的合并事件吧。

  • Black hole ‘family portrait’ is most detailed to date
  • Gravitational-wave treasure trove reveals dozens of black hole crashes
  • Astronomers Discovered 39 New Gravitational Wave Events in Just Six Months
  • LIGO–Virgo announces ‘bumper crop’ of gravitational-wave detections
  • The universe teems with weird black holes, gravitational wave hunters find

(首图来源:LIGO)

延伸阅读:

  • 发现一大一小双黑洞重力波事件,将验证广义相对论另一预测
  • 重大发现!侦测到迄今最大双黑洞合并之重力波,融成理论上的中等质量黑洞
  • 新模型推翻理论,黄金主要起源不是中子星碰撞
2020-10-31 04:03:00

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