LIGO新任务：看奇特星星

美国路易斯安那州利文斯顿的LIGO探测器

本报记者刘霞综合外国新闻

根据英国杂志《新科学家》网站上最近的报道，在最近的美国物理学会年会上，参与LIGO项目的科学家透露，世界上最成功的引力波探测器LIGO已经两次捕捉到引力波，并确定了新的观测目标——中子星、超新星和其他超大质量物体，希望进一步揭开这些巨大物体头上的“面纱”。

引力波非常普遍

引力波是由宇宙中一些最“暴力”的事件引起的时空波动。它们被认为是爱因斯坦广义相对论实验中最后一个缺失的“难题”。

2016年2月11日，LIGO科学家宣布首次直接探测到两个黑洞合并产生的引力波。2016年6月15日，他们再次宣布“非常清楚地”探测到引力波。科学家们认为，这两个被清晰探测到的引力波信号表明引力波不是偶然事件，并且有可能在未来继续探测到中子星和其他天体碰撞产生的引力波。

回答问题和解决疑问仍然需要观察

今年1月28日，LIGO团队宣布他们已经看到了两个引力波候选者，达到了预期的月频率。

科学家指出，如果这些事件被证明是真的，LIGO将从黑洞合并中获得更多的引力波。这将进一步帮助人们回答诸如恒星如何进化以及爱因斯坦的广义相对论是否经得起考验等问题。

西北大学的巴蒂尔·拉森在会上告诉《新科学家》杂志:“回答这些问题的唯一方法是进行更多同类的观察。”

“倾听”中子星产生的波

随着LIGO探测器的升级，科学家们将能够一窥中子星、超新星和太空中的其他巨大事件，或者看到新的东西。

加拿大天体物理研究所的普拉克·库马尔说:“既然我们已经看到了两个黑洞合并产生的引力波，升级后的LIGO最有可能找到下一个由两颗中子星合并产生的引力波。”

银河系中大约有10亿颗中子星，但只有2500颗被观测到。引力波可能提供一种新的方法来研究许多无法通过望远镜看到的中子星的特性。

LIGO团队最近公布了对脉冲星产生的引力波的首次搜索结果(脉冲星都是中子星，但不是所有中子星都是脉冲星)。然而，被调查的200颗脉冲星中没有一颗释放出可探测到的引力波。尽管如此，研究结果还是让科学家们发现许多脉冲星非常圆。LIGO团队成员、德国马克斯·普朗克重力物理研究所的埃文·戈茨在年会上说:“有些天体非常圆，比地球或人类制造的任何物体都要圆。”

脉冲星和其他中子星是非常大的天体，这使得它们能够单独通过旋转连续产生引力波——如果它们不是完美的球体，那么任何微小的凸起都能产生波。

科学家指出，如果我们能捕捉到双中子星系统的波，它将帮助我们了解它神秘的内部情况。中子星的核心可能是一种由中子组成的超流体，中子被包得很紧，它们可以无摩擦地流动。在这种超流体中，中子可以*漂移。这些流体的运动是由中子星围绕其伴星的轨道驱动的。中子星离伴星越近，内部流动越快。

这些游戏会产生驻波，人们用可见光看不到，但用LIGO可以看到。麻省理工学院的俞航是LIGO团队的一员，他说这些波位于LIGO探测的“最佳听音位置”。提高探测器的灵敏度有望让我们看到这些波。

希望看到超新星内部

甚至我们用普通望远镜看到的事实上也隐藏了许多秘密。超新星背后的机制很难通过观察来研究，因为如此巨大的爆炸产生的尘埃和噪音可能会阻止科学家获得清晰的图像。在银河系中，超新星爆炸大约每50年发生一次。然而，核坍缩超新星是宇宙中能量最大的爆炸，产生的引力波应该刚好在LIGO目前的探测范围内。

科学家希望这些波能让我们看到超新星内部。橡树岭国家实验室的安东尼·梅扎卡帕说:“我们现在可以利用核坍缩超新星模型预测引力波信号，但这只是开始。”

(北京，2月12日，《科技日报》)