短短六個月發現39次重力波事件
五年前,人類尚未有能力觀察重力波。而現在,觀測數據正以驚人的速度增加中,單是去年六個月的時間裡,激光干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,縮寫:LIGO)及室女座干涉儀(Virgo interferometer)的組合平均每週探測到1.5次的重力波事件。
2019年4月1日至10月1日,升級後的激光干涉重力波天文台及室女座干涉儀總共探測到三十九個重力波事件,截至目前為止重力波瞬變星表-2(Gravitational-Wave Transient Catalog 2,簡稱 GWTC-2)中總共包含了五十次事件,其中有一些或許你已經聽過。GW 190412是第一次觀測到質量比例差異極大的黑洞碰撞事件;GW 190425被認為是來自於兩顆中子星之間的碰撞;GW 190521則證實了科學界最難以捉摸的中等質量黑洞的存在;GW 190814是第一次涉及兩個在理論上過重的中子星及過輕的黑洞碰撞。
事實上近期的許多新發現事件名字又更長了,例如:GW 190924_021846來自於兩個最輕黑洞的合併。當科學家檢測到越來越多的事件時,為了區別差異,他們不得不在新的名稱後面加上格林威治標準時間。
黑洞和中子星合併的新聞在第一篇列出了三十九個新事件;第二篇重整了GWTC-2目錄中發現的四十七個不同天體(包含了參與合併的中子星及黑洞)的質量和自旋分佈,並估算了黑洞和中子星碰撞的比率;第三篇則著重於尋找與各併事件有關的伽瑪射線暴;第四篇則利用廣義相對論的預測來評估這些數據的可靠性。
由於觀測到重力波的存在,我們對這些天體的瞭解就像滾雪球一樣,黑洞和中子星們的合併就像是一個特別的實驗,我們可以利用它們來研究重力,目前為止,愛因斯坦的廣義相對論已經通過了所有檢驗,它依然站得住腳,隨著重力波天文台設立的數量增加,性能優化,天文物理學已經開啟了一頁新的篇章。
【圖:西北大學;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】