天文學(xué)家宣布了一系列關(guān)于引力波的新發(fā)現(xiàn)

這些結(jié)果包括2017年發(fā)現(xiàn)的四個(gè)未公開的黑洞合并事件，其中一個(gè)是迄今為止最大的此類合并事件，導(dǎo)致了一個(gè)質(zhì)量比太陽高80倍的黑洞。

相關(guān)研究發(fā)表在LIGO合作網(wǎng)站上，現(xiàn)已于12月3日存入arXiv資源庫。

2015年，LIGO首次對(duì)黑洞合并事件產(chǎn)生的引力波進(jìn)行了歷史性觀測。從那以后，LIGO也報(bào)道了其他產(chǎn)生引力波的事件。最新數(shù)據(jù)顯示，兩顆中子星之間有10次黑洞合并和碰撞。后者也被一系列其他儀器觀測到，從射電望遠(yuǎn)鏡到天基伽馬射線望遠(yuǎn)鏡，這有助于解決一系列宇宙之謎。

這11個(gè)事件都是由位于美國路易斯安那州和華盛頓州的LIGO干涉儀觀測到的，其中兩個(gè)事件也是由靈敏度較低的處女座天文臺(tái)觀測到的。

這些天文臺(tái)在2017年8月取得了一系列令人震驚的成就。除了中子星，他們本月還觀察到了四次黑洞合并。處女座天文臺(tái)在8月14日完成了首次探測，并在8月17日為中子星搜索貢獻(xiàn)了數(shù)據(jù)，隨后在8月18日又看到了一次黑洞合并?！叭缓笪业难┣延猛炅恕！焙商m阿姆斯特丹國家核與高能物理研究所的物理學(xué)家、處女座合作項(xiàng)目發(fā)言人喬范登布蘭德說。

為了編制該目錄，國際Virgo處女座合作項(xiàng)目對(duì)2015年和2016年初第一次實(shí)時(shí)監(jiān)測期間獲得的事件數(shù)據(jù)，以及2016年底至2017年底第二次實(shí)時(shí)監(jiān)測期間獲得的事件數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新分析。

特別是，改進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)使該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)?015年10月發(fā)生的事件重新歸類為真正的黑洞合并。離9月14日LIGO首次被發(fā)現(xiàn)還不到一個(gè)月。此前，研究人員僅將其描述為“候選”事件。

研究小組還進(jìn)行了“離線”分析，發(fā)現(xiàn)了以前從未發(fā)現(xiàn)的事件。德國漢諾威馬克斯普朗克引力物理研究所的物理學(xué)家卡斯滕丹茲曼(Karsten Danzmann)說：“我們決定等到離線分析完成，一口氣宣布所有的黑洞?！?

離線分析的結(jié)果包括這個(gè)質(zhì)量是太陽80多倍的怪物，根據(jù)日期命名為GW170729。研究人員對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的信心不如其他發(fā)現(xiàn)，但他們?nèi)匀粵Q定將其列入目錄?！癎W170729仍然可能是一個(gè)真實(shí)的事件?！睕]有參與合作項(xiàng)目的馬里蘭大學(xué)帕克分校天體物理學(xué)家科爾米勒說。

除了這11起事件，目錄還首次披露了十幾個(gè)“邊際”激勵(lì)。這些事件至少由兩臺(tái)干涉儀記錄，但研究人員沒有足夠的信心將其列為可能的天體物理事件。

Virgo處女座計(jì)劃的變化，放寬了合作項(xiàng)目被視為事件的標(biāo)準(zhǔn)，也放寬了實(shí)時(shí)披露事件的標(biāo)準(zhǔn)。米勒說，這可能對(duì)天文學(xué)界的其他成員有益?！斑@意味著他們將有更多的機(jī)會(huì)跟進(jìn)?！?

喬范登布蘭德說，研究小組渴望完成這項(xiàng)工作，以便集中精力進(jìn)行第三次觀察，預(yù)計(jì)將于2019年3月開始。從2017年9月開始，這三個(gè)探測器一直在升級(jí)，最終它們的整體靈敏度應(yīng)該會(huì)提高一倍左右。這意味著他們的監(jiān)測量和頻率將增加8倍。

在物理學(xué)中，引力波指的是時(shí)空彎曲中的波紋，它以波的形式從輻射源向外傳播，輻射源以引力輻射的形式傳輸能量。1916年，愛因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不的結(jié)果，因?yàn)樗肓宋镔|(zhì)相互作用有限傳播速度的概念。相比之下，引力波在牛頓經(jīng)典引力理論中不可能存在，因?yàn)榕ｎD經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用和傳播是無限的。各種引力波探測器正在建造或運(yùn)行。可能的引力波探測源包括致密的雙星系統(tǒng)(白矮星、中子星和黑洞)。

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