引力波第3次被探測到：相對論獲證實或解黑洞之謎

最新 06-03

6月1日，LIGO第三次探測到兩個黑洞發生碰撞時所發出的信號。圖為碰撞中的兩個黑洞的模擬圖。（路透社）

參考消息網6月3日報道美國《洛杉磯時報》網站6月1日發表了阿明娜·汗的題為《LIGO探測到的黑洞碰撞證實了愛因斯坦相對論的另一部分》的報道。

激光干涉儀引力波觀測台（LIGO）的科學家日前探測到距地球30億光年的兩個黑洞發生災難性碰撞所發出的信號。

相關論文已被美國《物理學評論通訊》周刊接收。這一發現使人們更加相信，引力波天文學——它是一種觀測宇宙中某些威力最強事件的全新方法——將被普遍接受。

LIGO科學合作組織發言人、麻省理工學院的戴維·休梅克說：「我們確實在從新事物向新的觀測科學——一種新的引力波天文學——邁進。」

這個名為GW170104的新信號是在今年1月4日清晨由分別位於華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的兩個L形探測器探測到的。

隨著今天宣布第三次探測到引力波，科學家終於讓LIGO的工作從對單個新奇事件的研究邁向對天空中那些不可見居民的統計學研究了。而且，第三次發現揭示出宇宙中的這類神秘居民或許存在某種多樣性。

這次探測到的雙黑洞合并是在距地球約30億光年的地方發生的，遠超此前探測到的兩次合并（分別發生在距地球大約13億光年和14億光年的地方）。本次觀測到的兩個黑洞的質量似乎分別為太陽質量的31.2倍和19.4倍，它們合并後的質量大約相當於太陽的49倍。

這使得這一合并的質量級與此前兩次探測到的合并的質量級相同——科學家此前並未預料到會發現這一質量級的合并。他們先前估計，大多數黑洞都是死亡恆星的屍體，而且質量小得多，大約相當於太陽質量的幾倍。其他黑洞則擁有超大質量，相當於太陽質量的數百萬倍甚至數十億倍，它們維繫著星系的核心，就像我們銀河系中央的那個黑洞那樣。

但是，這些中間級別的黑洞似乎正越來越常見。

LIGO科學合作組織成員、加的夫大學的班加羅爾·薩蒂亞普拉卡什說：「它（這次發現）顯然證實了此前不為人知的一種新黑洞。」

但是，這次探測到的合并有一個關鍵的不同之處。在前兩次觀測到的合并中，雙黑洞的旋轉軌跡似乎是對齊的。這與一種關於雙黑洞形成的理論相符，該理論認為形成這些黑洞的恆星是成對誕生並死亡的。

但是在本次探測中，雙黑洞的旋轉軌跡顯然不是對齊的，這支持了另一種理論，即黑洞或許是在它們生命中晚得多的時候結對的。

LIGO執行主任、加州理工學院的戴維·雷澤說，這兩種理論或許分別解釋了雙黑洞的一個組成部分，問題是每個部分的數量有多少。

本次發現還使科學家得以進一步探究愛因斯坦廣義相對論，具體做法就是看那些引力波是否發生了彌散。根據愛因斯坦的理論，引力波不會發生這種情況。截至目前，LIGO的探測也沒有發現與此相抵觸的證據。

英國《獨立報》網站6月1日發表了安德魯·格里芬的題為《物理學家再次探測到引力波，或許能藉此搞清黑洞之謎》的報道。

科學家日前第三次探測到引力波。

這些科學家是在觀察兩個黑洞相撞、形成一個更大黑洞所造成的影響時發現這一現象的。這與前兩次發現的情況相似，這三次引力波是由同一個國際科研團隊發現的。

科學家是通過兩條位於美國境內、相距近2000英里（約合30公里）的L形管道發出的激光束「聽到」引力波的。

第一次發現引力波是在2015年9月，第二次發現是在那3個月之後。

該項目研究人員之一、伯明翰大學的克里斯托弗·貝里博士說：「黑洞簡單得完美，你只需要兩個指標就能完全界定它們，那就是質量和旋轉速度。」