首页 » 国内科研 >

回顾一年:引力波提供新的宇宙视图

2021-12-22 11:50:08来源:

从宇宙最神秘的巨人中收集的秘密是在地球上见证的不协调的微妙:通过质子的宽度的小部分探测萌芽,输出弱势鸟类啁啾。

几个世纪以来,天文学家几乎完全通过观察光线凝视着宇宙。但是2016年首次检测引力波的首次检测,产生了13亿年前的两个怪物黑洞,给科学家们一定的新方式观察了天堂。

波浪在光速下撕裂宇宙,并在地球上刚刚及时到达,以便在高级激光干涉仪重力波天文台,利骋的启动中达到,这测量了空间的微小拉伸和挤压。通过第二次检测已经记录了2017年,科学家希望揭示有关难以捉摸的黑洞及其配对的新细节。很快,随着更多探测器上网,科学家们甚至能够确定引力波起源于引起它们的大灾变的后果。

“这是一个伟大的理学故事,”哈佛大学Astrophysicist Avi Loeb说,他没有参与检测。他说,这是几十年来只有一次的主要发现。

注册最新的科学新闻

最新科学新闻文章的头条和摘要,交付给您的收件箱

视频后的故事继续

Spacetime涟漪科学家宣布今年直接检测引力波。这是你需要了解这些奇兰的一切.h。汤普森,E.OTWELL,LIGO,SXS,NASA

2月11日,利加罗科学家宣布在华盛顿,D.C的新闻发布会中宣布发现。以及在物理审查信中发表的论文。自发表以来,本文每月追溯到100个引文左右,证明了新加强对海浪的关注。一些物理学家们致力于寻找空间震颤的整个职业,这将是几十年来研究人员的福音,如果没有几个世纪以来。

涟漪模式几乎同时在Ligo的两个巨大的L形探测器 - 在Hanford,洗涤。和LaiveSton,La。, - 2015年9月14日。该信号紧密匹配,预期来自一对黑洞,彼此旋转,在合并到一个之前越来越近。在他们的Do-Si-Do的早期阶段,两个黑洞约为太阳质量的35和30倍。庞然大物融入了太阳群众的黑洞,释放了三个太阳群众的能量(SN:3 / 5/16,p。6; SN:7/9/16,p。 8)。当科学家将引力转换为声波时,波浪产生了像鸟类的日常唧唧一样,在切断之前快速上升音高和体积。声音感觉像一个悲惨的问题,好像宇宙问道,“你好?有人在吗?”这一次,答案是肯定的。

拍摄自己的发现是一块磅塞,确认爱因斯坦的预测,即Spacetime可以涟漪,提供一瞥黑洞,并验证天体物理学家的计算,了解两个黑洞如何保险成一个。但检测的地标状态很大程度上是因为未来的承诺。Ligo预计将迎来一个天文学的新时代,其中引力波检测可能变得普遍。黑洞,以前是黑暗的人类,将定期将他们的聚合与地球传达。

追求这种新型天文学,科学家几十年来追逐引力波。在这么长的搜索之后,它是“令人难以置信的令人愉快的”,Ligo的努力的领导者说,“早上醒来并在我的骨头上醒来”,终于发现了引力的波浪。

几乎一旦Ligo更新的探测器接通,引力波浪就会略微改变LiGo超声探测器的长度。“我们翻了个交换机,说'OK,我们将开始跑步,'和繁荣,”拉特科的David Reitze Ligo实验室执行主任。这种快速检测提出了具有数十或数百个此类事件的数据集的天体物理学家之间的希望。

清除信号

Ligo在Hanford的两个L形探测器,洗涤。和LaiveSton,La。,几乎同时登记的重力波信号。

通过每次新的聚结,科学家们将更多地了解普通的黑洞对以及黑洞的性质以及垂死的恒星,陷入遗忘以创造它们。“我们在学习这些黑洞时,我们真正的学习是他们祖先的星星,”芝加哥大学的Ligo成员Daniel Holz说。“从星星来看,我们正在了解早期宇宙。”

科学家希望重建黑洞对在孤独的宇宙中彼此找到彼此。有两个主要的竞争理论:两颗星可以像双胞胎那样一起出生,每个颗星都稍后坍塌成一个黑洞,或者黑洞可以在生活中以后会面,在许多黑洞和星星互动的密集系统中(在线:6/19/16)。

证明检测没有侥幸,利罗科学家报告6月15日,他们发现了一双少量合并黑洞的颤动(SN:7/9/16,p。 8)。Ligo关闭了两个检测后升级,但11月再次重新启动。对Ligo探测器的进一步改进将提高它们的灵敏度,使它们甚至捕获较大的涟漪。当这些升级完成时 - 或许到2019年 - 科学家可以每天一天地瞥见黑洞并购。

通过第一次检测,物理学家使用Ligo的数据来确认爱因斯坦在更极端的环境中的一般相对论理论上比以往任何时候都在。“这是一个胜利,”Loeb说。但是未来的检测将增加更精确的一般相对性的精度。与期望的任何偏差都可能发出某种方式,其中爱因斯坦的理论崩溃了。通用相对论的方程还表明,黑洞没有“头发”或区分特征,除了质量,电荷和角动量。但这导致了一个关于黑洞吞下的信息发生的情况(SN:10/3/15,第10页)的情况。在未来,科学家可以使用引力波来测试无头发定理是否是真的。

牛津密西西比大学的天体物理学家Emanuele Berti说,发现“注入了很多动力”。

另一个引力波检测器,在意大利的处女座正在进行升级,并在2017年(SN:3/5/16,p。 24)。Trio的探测器 - 处女座,加上Ligo的两者,将科学家能够找到天空中的引力源的能力。印度政府还采取了创造引力波天文台的措施。相关项目更加关注:结果欧洲航天局的LISA Pathfinder卫星宣布的结果显示了技术能力所需的技术能力,以寻找不是从地面的引力,而是来自太空(在线SN:6/7/16).

如果研究人员可以三角化波浪的来源,他们可以指向望远镜,以点击任何发光的后果。这种信号对于阴暗的黑洞来说是出乎意料的,但它们不是唯一的来源。科学家期望发现来自中子恒星的粉碎的起伏,这可能产生可检测的光。如果运气在利戈的一边,并且在银河系中爆炸,Ligo也可以发现它的重力辐射。

将引力与来自空间的其他信使相结合,包括各种波长的光和粒子等中微子,将创建一个佩戴工具包,用于观察宇宙。Loeb说,科学家们甚至可以找到不可预见的引力光源。“我们的想象力有机会有限。”