科學家利用引力波探測黑洞的合并，將發現更深層次的宇宙空間

利用引力波探測黑洞合并已成為天文學研究領域的一個新方向。

據國外媒體報道，利用引力波探測黑洞已經成為天文學研究領域的一個新方向。在此之前，天文學家只有一種觀測宇宙的方法，使用的是電磁波譜。引力波可以幫助我們追溯到較早的宇宙，並能看到比以前更深的空間。第一代引力波探測器是一種最精密、最敏感的監測裝置，能探測到空間運動。現在，科學家們可以利用現有的引力波探測器來監測黑洞的融合，以及更先進更靈活的探測技術。

我們不能用肉眼看到黑洞，那麼我們怎麼知道我們的理論是正確的呢?天體物理學家希望通過監測黑洞碰撞來獲得信息。最初，我們想用黑洞來測量另一個黑洞。當然，我們現在知道黑洞之所以被稱為黑洞是因為它們不發射任何光。科學家們現在轉而監測黑洞碰撞過程中發出的引力波，而不是直接對它們進行搜索。

雖然科學家們可以清楚地發現黑洞的合并，但是每一次合并的具體細節是完全不同的，這些細節隱藏在探測器雜訊的背景中。換句話說，所有的黑洞合并看起來都是相似的。唯一的變數是合并黑洞的質量。

在這種情況下，研究人員有兩種選擇。一種選擇是等待更先進的探測器。第二種選擇是更靈活的方法來組合來自不同黑洞的信號。當然，有些人一直在抱怨，等了20年，包括天體物理學家。更多的研究已經開始研究如何將不同黑洞合并的信號結合起來，以解決探測器雜訊的問題，從而隱藏在這些信息的細節中。

當兩個黑洞開始死亡時，它們會發出引力波，而引力波以極低的振幅和頻率開始。隨著兩個黑洞的接近，振幅和頻率都在快速上升。然後，在合并點，信號急劇下降。在黑洞合并的臨界點，引力波被釋放，就好像打開的鈴響了一樣。鈴聲有主色調，也包括許多泛音。在黑洞合并過程中，信號的泛音要弱得多，也難以探測。因此，當組合信號時，泛型不能組合不正確。如果這樣做，就相當於增加信號的強度並破壞信號。

為了解決信號組合的問題，科學家需要每個音高的相位。要知道這相位，你必須測量它。然而，感測器不夠敏感，不足以測量這個相位。當然，如果探測器足夠敏感，信號是不必要的。通過模擬，研究人員模擬了黑洞的合并信號，並添加了激光干涉引力波天文台所預測的設備雜訊數據。然後用這個信號來估計每個組合的相位和頻率和第一個諧波。這些信號然後用於匹配。

有些問題，這是可行的嗎?科學說，答案是肯定的。根據人工數據集，研究人員估計激光干涉引力波天文台有28%的幾率探測到黑洞的第一聲合并鈴聲。但是採用這種方法，概率增加到97%。當然，這樣的結果只能作為參考，因為研究人員計算了在一年的時間內可以觀測到多少黑洞的前提。雖然目前對黑洞合并概率的觀測是非常小的，但上述方法仍然可以被認為是一種更先進的方法，可能最終能增強信號和選取部分。

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