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这一次,你终于能「看」到引力波的光辉了

极客公园  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-10-17 08:13

正文


摘要: 北京时间 2017 年 10 月 16 日晚 22 点,全球各大天文台和研究中心联合发布了一个重大发现,人类首次直接探测到了两颗中子星碰撞时产生的引力波,以及它们碰撞时发出的光芒。


从理论到证明,从质疑到承认,引力波终于再次被探测到,而这一次,我们终于「看」到了它的存在。

北京时间 2017 年 10 月 16 日晚 22 点,全球各大天文台和研究中心联合发布了一个重大发现,人类首次直接探测到了两颗中子星碰撞时产生的引力波,以及它们碰撞时发出的光芒。这也是人类第一次通过引力波和光学两种方式对同一天文事件进行观测。


从声波到光线

早在 1916 年,爱因斯坦就根据广义相对论,在理论上预言了引力波的存在,但由于重力相对电磁力来说极其微弱,所以很对它进行直接观测。直到引力波理论诞生百年后,LIGO 团队宣布在 2015 年 9 月 14 日 9 时 51 分完成了人类对于引力波的首个直接探测结果,其探测到的引力波源于双黑洞并合。

首次引力波事件探测到了发生在 14 亿光年以外,两个黑洞碰撞完成后「逃逸」出来的能量,而这一丝能量以一段声波的形式被记录下来。LIGO 的 Hanford 观测台负责人 Michael Landry 做客 2017 年的极客公园创新大会(GIF)时,对这段声波进行了现场还原。

此后,人类科学家又陆续确认探测到三次引力波事件,而这几次的引力波都是源自于双黑洞合并。引力波能够穿透电磁波所无法穿透的空间,但由于黑洞本身不发光,所以这些天文事件并不能用望远镜观测到。


首次「可见」的引力波

2017 年,Rainer Weiss、Kip S. Thorne 和 Barry C. Barish 因成功探测到引力波,被授予诺贝尔物理学奖,而这次双中子星的合并事件则标志着天文学新的时代到来,有人说这次探测的重要意义不亚于两年前首次发现引力波。

根据 LIGO 发布的数据,此次发生碰撞的两个中子星距离地球只有 1.3 亿光年,中子星直径约 20 公里。中子星是除黑洞外密度最大的星体,一勺中子星上物质的质量约为十亿吨。当这两个中子星互相缠绕旋转时,它们发射出 100 秒可被检测的引力波,在发生碰撞后的两秒内,合并产生的超高密度物体发射出伽马射线,也就是在地球上可见的「光芒」。







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