科學家探測到重力波海嘯


一組包括澳洲國立大學研究人員在內的國際科學家公佈了有史以來探測到的最大數量的重力波。這些發現將有助於解開宇宙中一些最複雜的謎團,包括物質的組成部分以及時空的運作。

在2019年11月至2020年3月期間使用激光干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)和室女座重力波天文台(VIRGO gravitational wave observatory)對由成對黑洞合併或中子星和黑洞碰撞引起的重力波進行三十五次新探測。

在2015年至2020年之間進行三次觀測後,這使檢測總數達到九十次。新的探測來自大規模的宇宙事件,其中大部分事件距地球數十億光年,它們在時空中掀起漣漪。它們包括合併的三十二個黑洞對,以及中子星和黑洞之間可能發生的三次碰撞。

澳洲國立大學是國際團隊中的主要參與者之一,進行觀測並開發複雜的技術,以在廣闊的宇宙中尋找難以捉摸的重力波。澳洲國立大學重力天體物理學中心的傑出教授蘇珊·史葛(Susan Scott)說:「最新的發現是重力波海嘯,是我們尋求解開宇宙演化秘密的重大飛躍。」

史葛教授表示,自從激光干涉重力波天文台和室女座重力波天文台開始觀測以來,這些發現顯示它們探測到的重力波數量增加十倍。我們已經檢測到三十五個事件,數量是巨大的。相比之下,2015至2016年持續了四個月才在第一次觀測中進行了三個檢測。這確實是重力波探測的新時代,不斷增長的發現揭露有關整個宇宙恆星生死存亡的大量信息。

觀測這些雙星系統中黑洞的質量和自轉,可以看出這些系統最初是如何聚集在一起。這也是一些非常有趣的問題。例如,這個系統最初是由兩顆恆星一起形成,這些恆星一起經歷了它們的生命週期並最終變成黑洞?或者這兩個黑洞是在一個非常密集的動力學環境中推擠在一起的,比如在銀河系的中心?

關於重力波探測器靈敏度不斷提高的另一個真正令人興奮的事情是,這將帶來一系列全新的重力波源,其中一些是出乎意料之外。

【圖:美國太空總署;文:節譯自澳洲國立大學2021年11月8日新聞公佈】研究全文刊登在2021年11月8日出版的 arXiv 論文預印本網站 標題是:GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run

發表評論