探測器發現更多引力波，或與黑洞中子星相撞有關

　　來源：中國科學報

　　在利用3架探測器進行了僅一個月的新一輪觀測活動後，物理學家於5月2日發布新聞公報說，他們發現了更多的引力波。

　　自2015年首次探測到引力波以來，這些探測器已探測到13次由雙黑洞碰撞產生的引力波、兩次由雙中子星碰撞產生的引力波，此次又探測到可能由黑洞和中子星碰撞產生的引力波。

　　與此同時，伴隨著探測量的不斷增加，一位理論學家取得的一項進展，有望改變研究小組分析信號的方式，從而使檢驗阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論——廣義相對論變得更加容易。

　　為了解釋他們的引力波信號，科學家將其與計算機模擬結果進行了比較。

　　如今，美國西弗吉尼亞大學摩根敦分校理論天體物理學家Sean McWilliams已經為兩個正在合併的黑洞產生的信號或波形計算出了一個精確的數學公式。

　　「這是向前邁出的一大步。」並未參與該項研究的波茲曼市蒙大拿州立大學引力波天文學家Neil Cornish說，「這將為分析提供更精確的波形。它同時也讓我們對黑洞合併中發生的事情有了更多的了解。」

　　愛因斯坦在1916年預測，當兩顆恆星圍繞彼此運行時會發出引力波，儘管他曾認為這些波可能太微弱而無法探測到。

　　2015年，激光干涉引力波天文台（LIGO）的物理學家利用位於華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的巨大光學儀器，觀測到13億光年之外的兩個黑洞合併時發出的引力波。

　　義大利比薩附近的「處女座」（Virgo）引力波探測器於2017年8月加入這項搜尋工作，這一合作使得對深空事件的來源能夠進行三角定位。

　　公報說，LIGO探測器和Virgo引力波探測器4月26日同時探測到了一個信號，該信號可能由大約12億光年外的黑洞和中子星碰撞產生。

　　LIGO負責科學協作的發言人表示，探測到的信號非常微弱，就像在喧鬧的咖啡館中聽他人耳語，很難辨別清楚，因此還需要一段時間才能得出確切結論。

　　LIGO和Virgo在升級後於4月1日啟動第三輪引力波探測。

　　此次運行將持續到明年3月，同時也標誌著引力波天文學的一個重大變化。

　　LIGO和Virgo將首次向其他天文台（以及任何擁有望遠鏡的天文愛好者）發布關於引力波探測的公共實時警報，並提示他們如何找到這些事件，以便使用從射電望遠鏡到空間X射線望遠鏡的傳統技術對其展開研究。

　　靈敏度的提高將使探測器能夠更好地從恆定的背景噪音中分辨出信號，從而為物理學家提供更多有關引力波的細節。這反過來又為精確驗證愛因斯坦的廣義相對論提供了可能。

　　升級後的LIGO還降低了量子雜訊水平。量子雜訊由光子的隨機波動引發，可能導致測量的不確定性，並且掩蓋微弱的引力波信號。

　　科學家表示，新啟動的第三輪引力波探測比以往的靈敏度大大增強，LIGO和Virgo在接下來的一年將共同探測，從已知的各種來源中發現更多引力波，也有望探測到新的引力波事件。

　　與此同時，日本新建成的KAGRA引力波天文台的研究人員正在加緊調試他們的探測器，以便在2020年初加入這個網路。

　　擁有第四個探測器將特別有助於以更高的精度定位宇宙中發生的事件。

　　帕薩迪納市加州理工學院物理學家、LIGO主任David Reitze表示，新一輪探測首次發現了黑洞吞噬中子星的跡象，如果得到證實，這將是一個「三連勝」，即先後觀察到了黑洞、中子星碰撞的各種類型，包括雙黑洞、雙中子星以及黑洞與中子星碰撞。

　　引力波是由黑洞、中子星等碰撞產生的一種時空漣漪，宛如石頭丟進水裡產生的波紋。探測引力波對人類探索宇宙起源和發展具有重要意義。

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