先進(jìn)的LIGO和室女座引力波探測器記錄了35顆合并黑洞和中子星的數(shù)據(jù)。這是一個很棒的結(jié)果，但是這期間錯過了什么呢？

根據(jù)澳大利亞莫納什大學(xué)引力波發(fā)現(xiàn)ARC卓越中心羅里·史密斯博士所說：很可能還有200萬次來自合并黑洞的引力波事件，平均每200秒有一對合并黑洞，每15秒就有一對合并的中子星，然而科學(xué)家并沒有發(fā)現(xiàn)這些事件，觀測到的還只是冰山一角。

史密斯博士和莫納什大學(xué)同事們已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以探測到這些迄今為止沒有被注意到的微弱或“背景”事件的存在，而不必逐個探測每個事件。該方法目前正由LIGO引力波天文臺進(jìn)行測試，這意味著可能能夠觀測到比目前觀察到更遠(yuǎn)80億光年的地方。這將讓天文學(xué)家對早期宇宙的面貌有一個大概了解，同時也能洞察宇宙的演化過程，其研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。

研究介紹了研究人員將如何測量數(shù)百萬個未解決黑洞合并產(chǎn)生的引力波背景性質(zhì)。雙星黑洞合并以引力波的形式釋放出巨大能量，現(xiàn)在正在被先進(jìn)的LIGO-Virgo探測器網(wǎng)絡(luò)例行探測到。根據(jù)來自O(shè)zGrav-Monash合著者Eric Thrane的說法：這些由單獨(dú)雙星合并產(chǎn)生的引力波“攜帶著關(guān)于宇宙中最極端環(huán)境中時空和核物質(zhì)的信息。對引力波的單獨(dú)觀測追蹤了恒星、星團(tuán)和星系的演化。

通過將許多合并事件信息拼湊在一起，科學(xué)家可以開始了解恒星生存和演化的環(huán)境，以及是什么導(dǎo)致了它們最終成為黑洞的命運(yùn)?？吹竭@些合并產(chǎn)生的引力波越遠(yuǎn)，宇宙形成的時間就越年輕，可以追溯整個宇宙時間的演化，追溯到宇宙只有當(dāng)前年齡的一小部分的時候。研究人員測量了雙星黑洞合并的群體屬性，例如黑洞質(zhì)量的分布。絕大多數(shù)小型雙星合并產(chǎn)生的引力波太弱，無法產(chǎn)生明確的探測，所以天文臺目前錯過了大量的信息。

此外，關(guān)于黑洞數(shù)量的推論可能容易受到‘選擇偏差’影響，因?yàn)槲覀冎豢吹搅松贁?shù)幾個噪聲最大、距離最近的系統(tǒng)。選擇偏差意味著我們可能只得到了黑洞的快照，而不是全貌。史密斯和斯蘭開發(fā)的分析正在使用來自LIGO-Virgo探測器的真實(shí)世界觀測進(jìn)行測試，預(yù)計該項(xiàng)目將在幾年內(nèi)全面投入使用。

博科園｜研究/來自：澳大利亞研究委員會引力波發(fā)現(xiàn)卓越中心

研究發(fā)表期刊《皇家天文學(xué)會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/staa1642

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