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LIGO 可能检测到第三种重力波来源,来自中子星与黑洞碰撞!

2024-11-01 204

继我们发现两两黑洞碰撞之重力波、两两中子星碰撞之重力波后,现在 LIGO / VIRGO 探测器可能首度发现黑洞与中子星碰撞之重力波!虽然尚未正式确认讯号,但这是 LIGO 官方首次释出前线消息引人翘盼,而不是等一切确认完毕后才发布成果。

重力波是爱因斯坦提出的一大预言,如果人类成功探测到重力波,就可以对广义相对论进行实验验证。2015 年,激光干涉引力波天文台(LIGO)还真找到了预言中的重力波,并于 2016 年郑重宣布这起重力波事件 GW150914,由双黑洞碰撞并合所引发,自此开启重力波天文学领域研究的新时代。

不过,要知道 LIGO 对于重力波讯号的检测向来是保密到家,数据没有确认完毕之前不会公开,所以 2017 年时,天文学家 J. Craig Wheeler、Peter Yoachim 在 LIGO 未宣布任何消息前,于个人 Twittr 抛出 LIGO 可能检测到双中子星并合释放的重力波讯号,LIGO 也依然拒绝对任何谣言发表评论;而 J. Craig Wheeler、Peter Yoachim 随后也发表推文道歉说,他们不该在 LIGO 未证实数据前就先行发表。

然而这次不一样了,LIGO 竟主动释出消息表明,我们可能有史以来第一次探测到更特殊的重力波来源,为黑洞与中子星相撞后释放之重力波!为何?这是由于目前科学家们测量宇宙膨胀速度的方法各有差异,任何独立测量都对检测新讯号有所帮助,因此 LIGO-Virgo 将实时公开检测结果,以让世界各地的天文学家能够立即跟进观察。

今年 4 月,LIGO 与先进 VIRGO(先进室女座干涉仪)在重新升级后恢复运行,并且当月立刻探测到 5 起新的潜在重力波讯号,有 3 个可能是双黑洞碰撞,1 个可能是双中子星碰撞(4 月 25 日),还有 1 个可能是中子星与黑洞碰撞(4 月 26 日)。

4 月 25 日的双中子星撞击讯号命名为“S190425z”,撞击地点估计距离地球约 5 亿光年远,由于此次只有 LIGO Livingston 天文台​​与先进 VIRGO 记录到讯号(LIGO Hanford 天文台离线),因此天空的起源位置没有办法抓得很准确,导致天文学家要大举扫描四分之一天空范围。

▲ S190425z 讯号可能来自上图白圈内部任何一个地方。(Source:LIGO)

而 4 月 26 日的讯号命名为“S190426c”,较幸运的是 LIGO 与 Virgo 共 3 处重力波天文台都有投入检测,估计“S190426c”讯号距离我们约 12 亿光年,检测位置缩小至只有 3% 天空范围。但可惜该讯号相当薄弱,辨识等级就好比你在人来人往的咖啡馆中听到一句话,但想精确辨别出每一个字、甚至确定是谁开口说出这句话一样困难,该讯号还需要一段时间才能得出分析结论。

▲ “S190426c”讯号的来源范围比较小。(Source:LIGO)

总体来说,自 2015 年首次直接探测到重力波以来,我们已发现 13 个双黑洞并合、2 个双中子星合并、以及 1 个可能的黑洞-中子星并合释放之重力波讯号。如果这次“S190426c”讯号证实无误,代表我们在短短 3 年内就观察到所有类型的重力波。让我们期待接下来 LIGO 证实“S190426c”讯号不只是误报。

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(首图来源:LIGO)

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2019-05-04 00:09:00

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