激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)1日在《物理評(píng)論快報(bào)》上刊發(fā)文章稱,他們第三次探測(cè)到了引力波。此次探測(cè)結(jié)果不僅再次驗(yàn)證了廣義相對(duì)論,也為了解雙黑洞系統(tǒng)的成因提供了線索。
此次探測(cè)到引力波的時(shí)間是2017年1月4日,故編號(hào)為GW170104。與前兩次一樣,GW170104依然由兩個(gè)黑洞并合產(chǎn)生,并合后的黑洞質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的49倍,介于前兩次探測(cè)到的黑洞質(zhì)量之間(前兩次并合黑洞質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的62倍和21倍),進(jìn)一步證實(shí)了大于20個(gè)太陽質(zhì)量的恒星黑洞的存在。但相比前兩次,此次探測(cè)到的黑洞距離地球更遠(yuǎn),大約30億光年,而前兩次分別為13億光年和14億光年。
LIGO第三次探測(cè)到引力波,再次驗(yàn)證了愛因斯坦的廣義相對(duì)論。同時(shí),新的探測(cè)結(jié)果也提供了關(guān)于黑洞旋轉(zhuǎn)方向的線索。在雙黑洞系統(tǒng)中,兩個(gè)黑洞在彼此環(huán)繞的同時(shí),也會(huì)自旋:可能會(huì)與軌道運(yùn)動(dòng)方向一致旋轉(zhuǎn),此種情況被稱為對(duì)齊自旋;也可能與軌道運(yùn)動(dòng)方向相反旋轉(zhuǎn);甚至?xí)A斜遠(yuǎn)離軌道平面。此次LIGO的新數(shù)據(jù)雖然不能確定探測(cè)到的雙黑洞是否傾斜,但暗示至少有一個(gè)黑洞可能已經(jīng)處于不對(duì)齊自旋狀態(tài)。
美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)天體物理學(xué)教授班加羅爾·西切帕卡什稱,這是第一次有證據(jù)表明雙黑洞系統(tǒng)中的兩個(gè)黑洞可能不一致,雙黑洞處于不對(duì)齊自旋狀態(tài),暗示其可能形成于密集的星團(tuán)中。
LIGO實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、加州理工學(xué)院教授戴維·萊茲稱,第三次探測(cè)到黑洞并合造成的引力波,表明LIGO已成為一個(gè)用于揭示宇宙秘密的強(qiáng)大工具。他表示,除探測(cè)黑洞并合事件外,科學(xué)家們還希望通過LIGO盡快觀測(cè)到其他類型的天體物理事件,例如兩個(gè)中子星的暴力碰撞。
據(jù)了解,LIGO的下一次運(yùn)行周期將于2018年下半年開始,目前研究人員正在進(jìn)行技術(shù)升級(jí),以提高探測(cè)器的靈敏度。(記者劉海英)
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