這些成就包括2017年發(fā)現(xiàn)但未披露的四次黑洞合并事件,其中一次是迄今為止最大的一次此類合并事件,導(dǎo)致產(chǎn)生了一個質(zhì)量超過太陽80倍的黑洞。
相關(guān)研究發(fā)表在LIGO(激光干涉引力波天文臺)合作網(wǎng)站上,并于12月3日出現(xiàn)在arXiv資源庫。
2015年,LIGO首次對黑洞合并事件產(chǎn)生的引力波進(jìn)行了歷史性的觀測。此后,它還報道了其他產(chǎn)生引力波的事件。最新數(shù)據(jù)顯示,有10次黑洞合并和兩次中子星碰撞。與此同時,后者還被從射電望遠(yuǎn)鏡到天基伽馬射線望遠(yuǎn)鏡等一系列其他儀器觀測到,從而幫助解開了一系列宇宙之謎。
所有這11個事件都是由LIGO在路易斯安那州和美國華盛頓州的兩個干涉儀觀測到的,其中兩個事件也是由靈敏度較低的處女座天文臺觀測到的。
這些天文臺在2017年8月取得了一系列令人震驚的結(jié)果,——除了中子星,他們還在本月觀測到了4次黑洞合并。處女座天文臺在8月14日完成了首次探測,并在8月17日為中子星搜索貢獻(xiàn)了數(shù)據(jù),隨后在8月18日又看到了一次黑洞合并。“然后我的雪茄用完了?!焙商m阿姆斯特丹國家核與高能物理研究所的物理學(xué)家、處女座合作項目發(fā)言人喬范登布蘭德說。
為了編制該目錄,國際Virgo處女座合作項目對2015年和2016年初第一次實時監(jiān)測獲得的事件數(shù)據(jù)和2016年底至2017年底第二次實時監(jiān)測獲得的事件數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新分析。
特別是,改進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)使該團(tuán)隊能夠?qū)?015年10月的一次事件重新歸類為真正的黑洞合并。離9月14日LIGO的首次探索不到一個月。此前,研究人員僅將其描述為“候選”事件。
研究小組還進(jìn)行了“離線”分析,發(fā)現(xiàn)了以前從未發(fā)現(xiàn)的事件。德國漢諾威馬克斯普朗克引力物理研究所的物理學(xué)家卡斯滕丹茲曼說:“我們決定在離線分析完成后,一口氣公布所有的黑洞?!?
離線分析的結(jié)果包括這個怪物,它的質(zhì)量是太陽的80多倍,根據(jù)日期命名為GW170729。研究人員對這一發(fā)現(xiàn)的信心不如其他發(fā)現(xiàn),但他們?nèi)匀粵Q定將其列入目錄?!癎W170729仍然可能是一個真實的事件?!睕]有參與合作項目的馬里蘭大學(xué)帕克分校天體物理學(xué)家科爾米勒說。
除了這11起事件,目錄還首次披露了十幾個“邊際”激勵。這些事件是由至少兩個干涉儀記錄的信號,但研究人員沒有足夠的信心將其列為可能的天體物理事件。
Virgo處女座程序的改變,放寬了合作項目被視為事件的標(biāo)準(zhǔn),也放寬了事件實時披露的標(biāo)準(zhǔn)。米勒說,這可能對天文學(xué)界的其他成員有益?!斑@意味著他們將有更多的機(jī)會跟進(jìn)?!?
喬范登布蘭德說,研究小組渴望完成這項工作,以便集中精力進(jìn)行第三次觀察,預(yù)計將于2019年3月開始。自2017年9月以來,這三款探測器一直在升級,最終它們的整體靈敏度應(yīng)該會提高一倍左右。這意味著他們監(jiān)控的音量和頻率將增加8倍。
在物理學(xué)中,引力波指的是時空彎曲中的波紋,它以波的形式從輻射源向外傳播,以引力輻射的形式傳遞能量。1916年,愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不的結(jié)果,因為它引入了物質(zhì)相互作用有限傳播速度的概念。相比之下,引力波不可能存在于牛頓的經(jīng)典引力理論中,因為牛頓的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)之間相互作用的速度是無限的。各種引力波探測器正在建造或運行。可能的引力波探測源包括致密的雙星系統(tǒng)(白矮星、中子星和黑洞)。
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