重大發(fā)現(xiàn)，中子星與黑洞相撞

工程師在漢福德進(jìn)行高級(jí)LIGO（激光干涉引力波天文臺(tái)）升級(jí)工作

照片：激光干涉引力波天文臺(tái)/加州理工學(xué)院/麻省理工學(xué)院/杰夫·基塞爾

兩個(gè)物體，每一個(gè)都比太陽大，但只有一座城市那么寬，又一次在時(shí)空中產(chǎn)生了波紋，這些波紋被地球上靈敏的引力波探測(cè)器探測(cè)到。這一次，科學(xué)家認(rèn)為，他們可能探測(cè)到了比以往更奇特的東西。

一個(gè)月前，他們啟動(dòng)了第三次觀察，在這之后，處女座探測(cè)器和兩個(gè)激光干涉引力波觀測(cè)站已經(jīng)探測(cè)了五個(gè)潛在的引力波信號(hào)。其中包括黑洞間的三次潛在碰撞、一對(duì)碰撞的中子星，甚至可能還有一次中子星和黑洞的碰撞。激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和處女座探測(cè)器（Virgo）的科學(xué)合作組織近乎同時(shí)在公開發(fā)布他們的探測(cè)結(jié)果，以便全世界的天文學(xué)家可以立刻跟進(jìn)他們自己的觀測(cè)。

帕薩迪納市加利福尼亞理工學(xué)院激光干涉引力波天文臺(tái)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)物理學(xué)高級(jí)博士后杰斯·麥基弗在一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上說：“當(dāng)這一觀測(cè)開始以后，我們期待有更多對(duì)自然和宇宙法則的洞察?！?/p>

在2015年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者觀測(cè)到黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波后，激光干涉引力波天文臺(tái)和處女座探測(cè)器實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在經(jīng)常探測(cè)這些引力波干擾的方式，就像其他望遠(yuǎn)鏡探測(cè)伽瑪射線爆發(fā)的方式一樣。波紋穿過激光干涉引力波天文臺(tái)和處女座觀測(cè)站，觀測(cè)站劈開了激光束，將波紋送入一英里多長(zhǎng)的管道，然后在探測(cè)器上重新加入激光束。引力波會(huì)導(dǎo)致激光束路徑的改變，在光波重組后產(chǎn)生亞原子大小的干擾模式。

黑洞相撞幾乎成為了常規(guī)，而中子星相撞產(chǎn)生了大量有趣的科學(xué)結(jié)果，因?yàn)樗麄円舶殡S著相應(yīng)的電磁信號(hào)。由此產(chǎn)生的爆炸被稱為“千行星”，提供了產(chǎn)生許多比鐵重的元素所需的能量，在太陽系中也是如此。這些撞擊也提供了一個(gè)測(cè)量宇宙如何快速擴(kuò)張的方式，通過比較相撞產(chǎn)生的閃光波長(zhǎng)和引力波抵達(dá)地球的距離來測(cè)量。激光干涉引力波天文臺(tái)和處女座科學(xué)家在4月25日探測(cè)到了第二次中子星相撞的證據(jù)。

但是直到第二天，4月26日，探測(cè)器才發(fā)現(xiàn)黑洞和中子星撞擊。這一探測(cè)在諸多方面是有益的。這是第一次，這本身就足夠有趣。而且這有助于科學(xué)家解釋在宇宙中會(huì)形成這樣成對(duì)形式的位置，以及相較于它的“伙伴”黑洞旋轉(zhuǎn)時(shí)的方向。麻省理工學(xué)院LIGO實(shí)驗(yàn)室助理教授薩爾瓦托雷·維塔萊在新聞發(fā)布會(huì)上說，這將為測(cè)量宇宙的膨脹提供更好的方法。當(dāng)前，科學(xué)家測(cè)量宇宙擴(kuò)張速度的方式存在差異，所以任何額外的獨(dú)立的測(cè)量方式都有所幫助。

激光干涉天文臺(tái)和處女座主要通過GCN Circulars宣布探測(cè)結(jié)果，其為全世界的天文學(xué)家提供各種證據(jù)，包括產(chǎn)生引力波源地的大致位置，探測(cè)器發(fā)生誤報(bào)的幾率，以及產(chǎn)生信號(hào)的東西。

哈佛天文學(xué)教授艾多·伯杰告訴本網(wǎng)站“后續(xù)研究團(tuán)隊(duì)非常激動(dòng)，事情又一次發(fā)生了?！彼忉屨f，當(dāng)4月26日信號(hào)傳來時(shí)，他的一個(gè)學(xué)生正在進(jìn)行博士答辯，兩個(gè)人的手機(jī)都收到了警報(bào)。

但伯格說，跟進(jìn)所有這些信號(hào)一直而且未來也將持續(xù)是一種挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在， 他認(rèn)為有些潛在的有用的引力波數(shù)據(jù)被GCN錯(cuò)過了，特別是考慮到望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間是多么寶貴?！拔覀冇性蕉嗟男畔?，我們?cè)角宄磳l(fā)生什么?！彼忉屨f，4月26日的事件有很大的可能性是虛假警報(bào)。

對(duì)天體物理學(xué)家來說這仍是一個(gè)令人激動(dòng)的時(shí)刻，每個(gè)月都可能發(fā)生中子星撞擊，在宇宙中更遠(yuǎn)的地方，黑洞相撞的頻率甚至更高。更多的數(shù)據(jù)將告訴我們比以往更多關(guān)于這些強(qiáng)大事件的信息。目前，引力波探測(cè)器比以往更靈敏，并將在2020年春季觀測(cè)結(jié)束時(shí)得到進(jìn)一步升級(jí)。而且可以接收到更多更新在2020年春觀測(cè)結(jié)束時(shí)。屆時(shí)，一個(gè)日本探測(cè)器，神岡引力波探測(cè)器，也將加入。盡管有一些付出任何努力都會(huì)遇到的煩惱和常見問題，但世界范圍內(nèi)不同類型天文臺(tái)之間的合作讓科學(xué)家比以往任何時(shí)候都更了解宇宙。

BY: gizmodo

FY:?Ella

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