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科學家再次探測到引力波 “時空漣漪”知多少

2016-06-17 16:43:47 來源: 作者: 【 】 瀏覽:740次 評論:0
時隔四個月,美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)再次放出重磅消息,宣布“又探測到了一個引力波事件”。

  中新網6月17日電 時隔四個月,美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)再次放出重磅消息,宣布“又探測到了一個引力波事件”。人類第二次探測到被稱為“時空漣漪”的引力波,此消息一出,立刻在學界激起“千層浪”。科學家稱,這次探測進一步印證了愛因斯坦廣義相對論的正確性,同時也是天文學的一個里程碑。專業人士討論的火熱,那么,關于這次引力波發現,從科普的角度,我們應該知道些啥?

  “時空的漣漪”

  要說發現引力波,首先要知道引力波是什么。早在百年之前,愛因斯坦就在其廣義相對論論文中對引力和引力波進行了論證。他提出,引力的本質是時空幾何在物質影響下的彎曲;引力的作用以波動的形式傳播,即引力波。

  引力波的概念聽上去艱澀難懂,但用通俗的方法解釋,引力波就像一個池塘中投下一枚石子所引起的漣漪,只不過,引力波是時空的漣漪。

  不過,100年來,誰也無法證實引力波存在,直到今年2月,美國科學家宣布他們首次探測到了引力波。這次引力波事件被認為印證了愛因斯坦的假說,因此也被稱為“來自愛因斯坦的圣誕禮物”。

  兩次引力波都源自黑洞合并

  根據愛因斯坦預言,強引力場事件可產生引力波,比如黑洞合并、脈沖星自轉以及超新星爆發等。而目前,科學家探測到的兩次引力波事件都是由黑洞合并引發的。

  首次探測到引力波發生在去年9月14日。根據LIGO公布的信息,兩個質量分別為約29倍太陽質量和約36倍太陽質量的黑洞不斷靠近,旋轉,并最終合并成一個黑洞。據推測,這次合并發生在13億年前,合并過程中產生的引力波經漫長的傳播最終抵達地球。

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  LIGO第二次探測到引力波,也就是此次宣布的“引力波事件”,是在去年的12月26日。科學家稱,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,產生的引力波經過14億年的漫長旅行,抵達地球。

  此外,研究人員還曾捕捉到第三個“疑似信號”,但由于該信號太過微弱而無法確認。

  美國天文學機構功不可

  兩次探測到引力波信號,美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)功不可沒。而該項目能夠成功,靠的則是“幾十年磨一劍”,再加上那么一點運氣。

  LIGO項目的構想最早源于1967年。經過持續不斷的研究論證,該項目1991年開建,1999年建成。2002年,LIGO項目正式開始探測,但直到2010年什么也沒找到。經過5年的改造升級,2015年9月14日剛試運行沒幾天,沒想到就幸運的“撞到”了引力波。

  值得一提的是,在作為中國大陸唯一LIGO科學合作組織成員,清華大學研究團隊也在探測引力波的項目中作出了貢獻。

  探測到引力波的意義

  LIGO科學合作組表示,第二次探測到引力波的一個重要意義在于,它能夠幫助估算黑洞合并事件的發生概率。

  LIGO項目組稱,一次探測可能只是個例,而此番再次探測到引力波則證明引力波信號的探測并非罕見事件,有理由預期未來還將有更多探測案例的出現,從而真正開啟一個全新的“引力波天文學時代”。

  科學家稱,以前天文學只能借由電磁波進行觀測,但很多物質靠電磁波觀測是看不到的。現在測到引力波之后,可以借由引力波觀測天體,比如黑洞、暗物質等,研究宇宙早期的結構和演化。

(責任編輯:admin)
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