LIGO或首次“看”到引力波 或?qū)㈤_啟探測(cè)新時(shí)代

• 2017年8月29日 GuoMeng來源：中國(guó)新聞網(wǎng) 505 27
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近日，《新科學(xué)家》雜志官網(wǎng)率先發(fā)布獨(dú)家報(bào)道稱，全球首次探測(cè)到引力波的美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)，可能探測(cè)到另一種此前未被觀察到過的新型引力波，即距地球1.3億光年的長(zhǎng)蛇座內(nèi)NGC4993星系的兩顆中子星合并產(chǎn)生的可見光信號(hào)，哈勃等多個(gè)望遠(yuǎn)鏡可能已經(jīng)“捕捉

LIGO或首次“看”到引力波 或?qū)㈤_啟探測(cè)新時(shí)代

近日，《新科學(xué)家》雜志官網(wǎng)率先發(fā)布獨(dú)家報(bào)道稱，全球首次探測(cè)到引力波的美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)，可能探測(cè)到另一種此前未被觀察到過的新型引力波，即距地球1.3億光年的長(zhǎng)蛇座內(nèi)NGC4993星系的兩顆中子星合并產(chǎn)生的可見光信號(hào)，哈勃等多個(gè)望遠(yuǎn)鏡可能已經(jīng)“捕捉”到這一事件。

這一重大發(fā)現(xiàn)的傳聞，最先來自于一位物理學(xué)家的推特發(fā)文，另一位物理學(xué)家隨后跟進(jìn)，一時(shí)間迅速在網(wǎng)絡(luò)傳開，令無數(shù)研究人員激動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)。傳聞如果最終被證實(shí)，表明科學(xué)家們首次在可見光下直接觀測(cè)到引力波，引力波探測(cè)將迎來全新時(shí)代。即繼通過“聽”時(shí)空漣漪的振動(dòng)信號(hào)后，傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡還能通過“看”來捕捉引力波信號(hào)。

由于數(shù)據(jù)還在整理分析之中，從事引力波探測(cè)的科學(xué)家沒有對(duì)相關(guān)猜測(cè)發(fā)表評(píng)論，只是謹(jǐn)慎表示，他們正在收集不同望遠(yuǎn)鏡獲得的觀測(cè)數(shù)據(jù)，期望篩選出置信度更高的引力波信號(hào)。

傳聞從何而來

18日，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校天文學(xué)家克雷格·維勒在推特發(fā)文稱：“LIGO驚人新發(fā)現(xiàn)，來自光學(xué)對(duì)應(yīng)體。”一個(gè)小時(shí)后，華盛頓大學(xué)天文學(xué)家皮特·尤西姆通過推特發(fā)布更詳細(xì)信息：“LIGO通過望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到NGC4993內(nèi)的引力波信號(hào)，由兩個(gè)中子星合并產(chǎn)生?！币恍┠涿煳膶W(xué)家也紛紛表示，在維勒和尤西姆發(fā)布推特之前，相關(guān)傳聞早已在天文圈流傳開來。

LIGO此前三次探測(cè)到的引力波都由黑洞合并產(chǎn)生，但由于這類引力波能量太大，無法在可見光波段進(jìn)行觀測(cè)，只能通過與望遠(yuǎn)鏡連接的擴(kuò)音器“聽”到引力波的振動(dòng)。而中子星合并等產(chǎn)生的引力波能量較小，在射頻波到伽馬射線等電磁波譜范圍內(nèi)，因此，科學(xué)家一直希望通過望遠(yuǎn)鏡直接“看”到引力波信號(hào)。

部分天文學(xué)家表示，這次引力波信號(hào)很可能是LIGO實(shí)驗(yàn)組借助歐洲引力波天文臺(tái)(Virgo)獲得。從去年11月開始，擁有更高靈敏度的Virgo與LIGO團(tuán)隊(duì)展開合作，獲得了最新發(fā)現(xiàn)這一重要“戰(zhàn)果”。

多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡紛紛上陣

傳聞四起后，多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡紛紛上陣，開始對(duì)NGC4993進(jìn)行觀測(cè)，希望也能捕獲到中子星碰撞產(chǎn)生的引力波信號(hào)。

22日，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡開始通過推特直播在NGC4993星系的拍攝畫面，表明研究團(tuán)隊(duì)正在用哈勃望遠(yuǎn)鏡上的光譜儀觀測(cè)中子星的合并過程。雖然哈勃官方隨后刪除了推特內(nèi)容，但公開資料顯示，多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)最近一周提出了利用哈勃望遠(yuǎn)鏡的申請(qǐng)，期望對(duì)NGC4993的觀測(cè)能幫助他們跟蹤到引力波信號(hào)。

23日，英國(guó)卡迪夫大學(xué)天文學(xué)家皮特·科爾斯證實(shí)，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)錢德拉X射線天文臺(tái)也加入了對(duì)NGC4993的觀測(cè)行動(dòng)中，其官網(wǎng)在8月19日就公布了一系列觀測(cè)記錄，指出在該星系觀測(cè)到被稱為伽馬射線暴的事件，“LIGO和Virgo應(yīng)該已經(jīng)探測(cè)到中子星合并的引力波信號(hào)?！?/p>

此外，歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡和阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米波陣列，也分別在18日和19日對(duì)NGC4993展開了觀測(cè)。

官方數(shù)據(jù)和結(jié)論尚待時(shí)日

黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)通常持續(xù)不到一秒，而中子星合并產(chǎn)生的信號(hào)能持續(xù)一分鐘。另外，中子星比黑洞質(zhì)量小，產(chǎn)生的引力波能量更小，信號(hào)衰變時(shí)間更長(zhǎng)。因此探測(cè)中子星合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)，不僅能更精準(zhǔn)地驗(yàn)證愛因斯坦相對(duì)論對(duì)引力波的預(yù)測(cè)，還能為研究中子星起源提供更多線索。迄今為止，中子星合并后是形成更大的中子星還是成為全新的黑洞，仍是未解之謎。而引力波信號(hào)的相關(guān)數(shù)據(jù)，將為科學(xué)家了解黑洞和中子星等天體的起源和特性，提供重要途徑。

25日，LIGO和Virgo已經(jīng)結(jié)束對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的新一輪分析，隨后，研究團(tuán)隊(duì)在網(wǎng)站簡(jiǎn)單公布“更高水平的更新”，表示兩家機(jī)構(gòu)還需進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，收集更多潛在的“候選事件”。LIGO新聞發(fā)言人、麻省理工學(xué)院物理學(xué)家大衛(wèi)·舒梅克表示：“我們需要時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行公正處理，保證最后公開出版的結(jié)論具有更高可信度?！?/p>

接下來，就讓我們耐心等待LIGO關(guān)于引力波的官方公告吧!

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