第二次觀測到引力波，說明什麼？

科技 06-17

第二次觀測到引力波，說明什麼？

在科學上，第一次發現和第二次發現的意義，有可能截然不同。

有的第一次，就代表了首先摘下了這座桂冠，讓所有的第二次都失去意義，有的第二次，則是對於第一次的證實，極大增加這個發現的可信度，打消科學界對於「孤立不證」的質疑。

對於引力波的第二次發現，顯然屬於後者。

當地時間2016年6月15日，在美國聖地亞哥召開的美國天文學會第228次會議上，美國激光干涉引力波天文台（LIGO）項目組和來自歐洲的Virgo項目組聯合宣布，科學家們再次探測到引力波。和第一次引力波事件一樣，此次發現的引力波也是來自兩個黑洞的合并。

2016年2月11日，LIGO項目組宣布首次發現引力波，整整一百年前愛因斯坦關於引力波的預言最終被證實。

從那時起，科學界認為一扇新的大門已經開啟，隨著更多數據被分析出來，更多的引力波，甚至更新的物理現象將會被發現。

在當時，中科院南極天文台的王力帆就預測「引力波事件會噼里啪啦來一批」。

果然，不到半年之後，該項目組再次宣布，科學家第二次觀測到引力波。數據顯示，這次引力波於當地時間2015年12月26日凌晨3點38分53秒，被兩座分別位於美國路易斯安那州的列文斯頓和華盛頓漢福德的觀測儀幾乎同時觀測到。

對於LIGO觀測儀所觀測到的數據進行分析後，LIGO科學聯盟和Virgo科學聯盟的科學家們共同做出了這一發現。

由於這次引力波是在12月26日凌晨到達地球，科學家們把它稱作「來自愛因斯坦的聖誕禮物」。

LIGO項目是由美國國家科學基金（NSF）出資，由加州理工學院和麻省理工學院的科學家聯手提出構想，建造並進行操作的。

Virgo項目是位於義大利比薩的引力波探測器，是義大利、法國、波蘭、匈牙利四個國家的聯合研究項目。

物理學家們確定這次所觀測到的引力波是兩個黑洞在距今大概14億年以前合并時所產生的。

他們的質量分別是太陽的7.5倍和14.2倍，在合并之後，產生的是一個質量為太陽20.8倍的黑洞。在這一過程中，有相當於一個太陽質量的能量以引力波形式輻射到宇宙中。

而上一次的發現，兩個黑洞的質量大約分別是太陽質量的29和36倍。

下面就是重點了：

「本次觀測到的引力波是由兩個質量遠遠小於第一次觀測的黑洞產生的，這是一個重大的改變。」

LIGO 項目發言人加布里埃拉·岡薩雷斯（Gabriela González）說，

「由於質量的減小，科學家們調整了觀測儀的靈敏波段。本次觀測對於繪製宇宙黑洞的具體分布圖是良好的開端。」

LIGO實驗室副主任阿爾伯特·拉薩里尼（Albert Lazzarini）說：

第二次成功觀測則意味著科學家們可以將引力波監測儀納入常規監測系統中，在開始監測的四個月之內就有了兩次成功監測記錄，相信未來科學家們將更多地監測到引力波信號。LIGO使得天文學家可以真正「看」到宇宙中發生的重大事件。

在正式發布的幾天前，LIGO可能已經第二次發現引力波的消息已在科學界流傳，中國科學院高能物理研究所研究員張雙南曾對此解讀：

如果這次的引力波事件的確來自於兩個十倍左右太陽質量的黑洞併合，說明今後這種高頻引力波的探測事件出現概率會比較高。

人類探測到的第一個引力波事件來自於兩個30倍左右太陽質量的黑洞，而那種黑洞以前我們所知甚少，十倍左右太陽質量的黑洞在銀河系和附近星系內很常見，這樣的引力波事件距離我們更近，有利於其電磁波對應體的搜尋。

對引力波事件的電磁波對應體的搜尋將成為天文學的熱點。一旦電磁波精確測量到引力波發生地的紅移，就能夠作為新的天文學距離測量手段，研究宇宙的膨脹，對於恆星演化與形成，黑洞形成、宇宙演化等研究都具有劃時代的意義。

這兩次觀測的成功離不開「先進LIGO」項目，相比於第一代LIGO探測器，它提高了觀測儀的敏感度，使得監測儀所能探測到的範圍更大。

「先進LIGO」項目的下一次數據搜集工作將於今年秋天開始。到那時，進一步的改進將使得LIGO的敏感度再次提高，監測範圍也將是之前的1.5到2倍。Virgo探測器則會將在項目中後期加入進來。

所以這次給我們最大的提示就是，我們如果不能爭當老大，也要勇敢的爭當老二，不僅可能不丟人，還可能更有用。

老二

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