2017年6月1日,美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的官网上公布了一个重大消息——LIGO第三次成功探测到了引力波信号。同前两次一样,这一次的引力波也是产生于两个黑洞的碰撞与合并。
在2016年2月和6月,LIGO就曾分别宣称探测到了引力波信号GW150914和GW151226。从它们的命名我们可以看出探测时间分别为2015年9月14日和2015年12月26日。这一次的引力波则探测于2017年1月4日,因此被命名为GW170104。千呼万唤始出来之后,科学家在不到两年内就接连三次探测到引力波信号,这确实令人激动不已。
据研究人员估算,这次的引力波来自约30亿光年之外,比前两次的13亿光年和14亿光年都要远得多。这也意味GW170104产生于30亿年前,在宇宙中穿行了漫长的30亿年后才刚刚传递到地球。遥想30亿年前,地球还一毛不拔呢!
更加令人难以置信的是,这次的引力波是由两个质量分别为太阳31.2倍和19.4倍的黑洞合并为一个质量为太阳48.7倍的黑洞而产生的。只要你学过小学数学,就能很容易地发现这次的合并损失了大约2个太阳的质量。
那么问题来了,这2个太阳的质量跑去哪了?在两个黑洞合二为一的极端过程中,有2个太阳的质量转化为能量,并以引力波的形式释放出去了。根据爱因斯坦的质能方程,这样的能量再一次超出了我们的想象。
引力波最初是爱因斯坦根据广义相对论做出的一个神奇预言,认为宇宙中的一些极端事件会使宛如交织为一体的时空之网发生波动。因此,引力波又被形象地称为时空涟漪。
然而,尽管黑洞的合并所释放的能量惊人,想要探测其所产生的引力波却异常艰难。要知道,本次事件使LIGO的长臂所占的时空产生的波动比质子的尺寸还小1000倍。这不仅说明了LIGO的灵敏度之高,还告诉我们宇宙四维时空之网的质量真是好到没朋友。
另外,研究人员对探测数据的分析表明,本次事件再一次与爱因斯坦广义相对论的预言相符。
作者系网易新闻&网易号“各有态度”签约作者