不到半秒后引力波的第一个直接证据2015 年 9 月 14 日,美国宇航局费米望远镜从太空同一区域记录到了一个非常短而微弱的信号。
被称为伽马射线的高能光粒子被捕获从该地区的合并,这一发现不仅有助于物理学家查明合并的确切来源- 如果得到证实,它将对我们理解支配宇宙的基础物理学产生巨大影响。
“黑洞合并产生的伽马射线将是一个里程碑式的发现,因为预计会‘干净地’合并,不会产生任何光,”美国宇航局解释道。
首先,这是我们所知道的。9月14日,华盛顿和路易斯安那州的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)设施首次获得了爱因斯坦引力波观测的直接证据。,追溯到两个黑洞的合并(称为双黑洞)大约13亿年前。
这一发现之所以意义重大,有两个原因:正如菲奥娜·麦克唐纳今年早些时候为我们报道的那样:
“这一事件本身就是一件大事,因为之前没有人发现过双黑洞合并,其规模如此之大,以至于它显着扭曲了时空结构,产生了遍布宇宙的涟漪?最终达到了去年我们。”
现在,美国宇航局的研究人员刚刚宣布,他们也在 9 月 14 日发现了一些奇怪的现象——在引力波发生后不到半秒的同一空间区域,发生了一次非常微弱的伽马射线爆发。
巧合? 我们现在还不能低估它,但美国宇航局说有一个0.2% 的机会这两个事件同时在同一地点随机发生。
至少,美国宇航局费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)发现的这一发现将帮助科学家们准确地弄清楚13亿年前黑洞合并发生的地点。
“目前,引力波观测站的视野相对模糊。对于9月发生的事件(该日期后被称为GW150914),LIGO科学家只能将源头追踪到横跨约600平方度面积的弧形天空,与地球上的角面积相当被美国占领。
假设 GBM 爆发与该事件有关,GBM 定位和费米的地球视图相结合,会将 LIGO 搜索区域缩小约三分之二,达到 200 平方度。”
9 月 14 日引力波事件的原始来源地图,现已缩小三分之二。 图片来源:LIGO/Axel Mellinger
但光似乎是从黑洞合并中发出的这一事实也可能促使人们重新思考已知宇宙中最猛烈、高能的事件之一。
为什么? 嗯,简单地说,需要气体来产生光,并且两个即将合并的黑洞周围不应该有气体,因为它应该在两个黑洞碰撞之前很久就被其中一个吞噬了。
现在有两种可能性。 首先,伽马射线爆发确实是一个巧合,与 9 月 14 日产生引力波的 GW150914 黑洞合并无关。 第二个是黑洞合并确实可以产生可观察到的伽马射线发射,这意味着我们将不得不重新思考控制黑洞可以吞噬什么以及何时吞噬的定律。
GBM 团队成员瓦莱丽 (Valerie) 表示:“这是一个诱人的发现,误报的可能性很小,但在我们开始重写教科书之前,我们需要看到更多与黑洞合并产生的引力波相关的爆发。”康诺顿,告诉 Phys.org 的弗朗西斯·雷迪。
我们现在需要更多的数据来找出逃离黑洞引力的气体粒子? 那真是太棒了。
结果已发表于天体物理学杂志。