從宇宙中最神秘的巨人那裡收集的秘密在地球上見證時很微妙:探測質子的一小部分質子的寬度,輸出了微弱的,鳥般的嘶啞。
幾個世紀以來,天文學家幾乎完全通過觀察光線來凝視著宇宙。但是,2016年宣布首次發現重力波,在兩個可怕的黑洞發生碰撞時產生了13億年的引力浪潮,這給科學家提供了一種全新的觀察天堂的方式。
波浪以光速撕裂宇宙,並及時到達地球,以啟動高級激光干涉儀重力波觀測站,這測量了空間的分鐘伸展和擠壓。由於已經記錄了第二次檢測,並且在2017年有了更多的預期,因此科學家希望發現有關難以捉摸的黑洞及其配對的新細節。很快,隨著越來越多的探測器的上網,科學家甚至能夠指出引力波的起源並檢查天空是否會導致造成它們的災難。
“這是科學的巨大成功故事,”哈佛大學的天體物理學家阿維·洛布(Avi Loeb)說,他沒有參與檢測。他說,這是幾十年來僅出現一次的重大發現。
故事在視頻後繼續
時空漣漪科學家今年宣布直接檢測引力波。這是您需要了解的有關這些Quivers的所有信息。H. Thompson,E。 Otwell,Ligo,SXS,NASA |
Ligo科學家在2月11日宣布發現在華盛頓特區的新聞發布會上,並在發表的論文中物理評論信。自出版以來,該論文每月獲得了大約100次引用,這是新近加強關注海浪的證據。一些物理學家致力於尋找時空的震顫,這將是研究人員幾十年來的福音,即使不是幾個世紀。
2015年9月14日,在Ligo的兩個巨大的L形探測器和路易斯安那州的利文斯頓(Livingston)的兩個巨大的L形探測器中,漣漪的模式幾乎同時出現。該信號與一對彼此旋轉的黑洞彼此之間的期望非常匹配,彼此之間旋轉,越來越近,並越來越接近一個。在他們的do-do的早期階段,兩個黑洞大約是太陽質量的35倍和30倍。龐然大物融合在一起的黑洞是太陽質量的62倍,釋放了三個陽光的質量(SN:3/5/16,p。 6;SN:16年7月9日,第1頁。 8)。當科學家將重力波轉換為聲波時,波浪產生了類似於鳥類的日常呼聲,在切斷之前迅速上升。聲音感覺像是一個熟悉的問題,好像宇宙在問:“你好?有人嗎?”這次,答案是肯定的。
這一發現是一個轟動一時的大片 - 令人震驚的是愛因斯坦的預測,時空可以蕩然無存,提供了新的黑洞的新瞥見,並驗證了天體物理學家對兩個黑洞如何融合成一個的計算。但是檢測的地標地位在很大程度上是由於其未來的承諾。預計Ligo將迎來一個新的天文學時代,其中引力波檢測可能變得司空見慣。黑洞以前是黑暗到人類的,會定期將它們的凝聚力傳達給地球。
為了追求這種新型的天文學,科學家數十年來一直在追逐引力波。 Ligo在麻省理工學院努力的領導人David Shoemaker說,經過如此漫長的搜索,“令人難以置信的令人滿意”,“早上醒來並在我的骨頭中醒來”,最終發現了引力浪潮。
幾乎一旦打開了Ligo更新的探測器,引力波就會爆發,從而稍微改變了Ligo的超敏感探測器的長度。 Ligo實驗室執行董事David Reitze的Caltech的Ligo實驗室執行董事David Reitze說:“我們翻轉了開關,並說,'我們將開始跑步。”快速檢測引起了天體物理學家的希望,他們的數據集做了數十種或數百個事件的數據集。
清晰的信號
Ligo在華盛頓州漢福德市的兩個L形檢測器和路易斯安那州利文斯頓的註冊引力波信號幾乎同時同時發出。
隨著每個新的合併,科學家將更多地了解黑洞對的共同點,以及黑洞和垂死的恆星的特性,這些恆星崩潰了以遺忘它們。 Ligo成員芝加哥大學的Ligo成員Daniel Holz說:“當我們研究這些黑洞時,我們真正學習的是它們的祖細胞。” “從星星那裡,我們正在學習早期宇宙。”
科學家希望重建成對的黑洞如何在寂寞的宇宙中彼此找到彼此。有兩個主要的競爭理論:兩顆星可以像雙胞胎一樣誕生,後來崩潰成黑洞,或者黑洞可能在以後的生活中相遇,在密集的系統中,許多黑洞和星星都相互作用(SN在線:16/6/19)。
Ligo科學家報告說,證明該檢測不是Fluke,6月15日報告說,他們發現了一對較小的合併黑洞的顫動(SN:16年7月9日,第1頁。 8)。兩次檢測後,Ligo關閉以進行升級,但在11月再次重新開始。 Gigo探測器的進一步改進將提高其靈敏度,從而使他們抓住甚至更卑鄙的漣漪。當這些升級完成(也許是2019年)時,科學家可以每天一次瞥見黑洞合併。
通過第一個探測,物理學家使用Ligo的數據比以往任何時候都在更極端的環境中確認愛因斯坦的相對論一般理論。 “那是勝利,”勒布說。但是,未來的檢測將為一般相對性測試增添更精確的速度。與期望的任何偏差都可能表明愛因斯坦理論崩潰的方式。一般相對論的方程式還表明,除了質量,電荷和角動量外,黑洞沒有“頭髮”,也沒有區分特徵。但這導致了關於被黑洞吞噬的信息發生的事情的難題(SN:10/3/15,p。 10)。將來,科學家可以使用引力波來測試非發出定理是否為真。
牛津密西西比大學的天體物理學家Emanuele Berti說,這一發現“在該領域注入了很多動力”。
意大利的另一個引力波檢測器,處女座正在進行升級,應在2017年開啟(SN:3/5/16,p。 24)。探測器的三重奏 - 處女座,以及Ligo的兩個 - 將使科學家能夠在天空上找到重力波的來源。印度政府也正在採取措施引力波天文台。相關項目引起了更多的關注:歐洲航天局Lisa Pathfinder衛星的結果在6月宣布的結果證明了搜索不是從地面而是從太空中搜索引力波的技術能力(SN在線:16/6/7)。
如果研究人員可以對波的來源進行三角剖分,他們可以將望遠鏡指向該方向以發現任何發光後的後果。對於陰暗的黑洞,這樣的信號將是出乎意料的,但它們並不是唯一的來源。科學家期望從中子恆星的粉碎中找到起伏,這可能會產生可檢測的光。如果運氣在Ligo的身邊,並且一顆星星在銀河系中爆炸,Ligo也許也可以發現其引力後果。
將重力波與來自空間的其他使者相結合,包括各種光線和顆粒(例如中微子),將創建一個用於觀察宇宙的工具包。勒布說,科學家甚至可能會發現不可預見的引力波來源。 “我們的想像力有限。”