LIGO重启再探引力波

经过近一年的调整，位于华盛顿州汉福德的LIGO干涉仪已经重新投入使用。资料来源:加州理工学院/麻省理工学院/LIGO实验室

在被命名为物理学史上最伟大的发现之一14个月后，对引力波的探索又开始了。引力波是由宇宙中一些最“暴力”的事件引起的时空波动。它被认为是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”，它的发现是物理学的一个里程碑式的成就。

2015年9月14日，物理学家利用激光干涉引力波观测站(LIGO)发现了一组引力波，这是一对位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的巨型设备，它们来自两个相互缠绕的巨型黑洞。

LIGO的研究人员在今年1月12日完成观测之前发现第二个黑洞正在合并。现在，11个月后的11月30日上午，经过这么长时间的调整和优化，LIGO干涉仪又开始收集数据了。

当然，LIGO的目标是找到更多引力波的来源。为了提高观察速度，研究人员一直在努力提高每个干涉仪的灵敏度——一个巨大的L形装置，研究人员可以用它来测量空间本身的伸展。

巴吞鲁日路易斯安那州立大学的物理学家、有1000名成员的LIGO科学合作组织的发言人加布里埃拉·冈萨雷斯说，LIGO正在开始一项新的行动，其灵敏度比以前高10%。这意味着研究人员将能够探测到10%以上的空间。

冈萨雷斯指出，研究人员计划在下一个日历年的六个月内收集数据。他们的目标是在未来几年内将设备的灵敏度提高一倍。如果研究人员能够实现这个目标，LIGO可能最终会通过外推当前的观测结果，每天发现一个黑洞合并。

LIGO可能很快会有一个合作伙伴来寻找引力波。研究人员计划明年初升级意大利比萨附近的VIRGO干涉仪。

今年2月11日，美国科学家宣布首次直接探测到引力波。去年9月14日探测到的引力波来自另外两个黑洞的合并，但合并前两个黑洞的质量更大，分别相当于36个和29个太阳质量，合并后的总质量相当于62个太阳，相当于3个太阳质量的能量在合并过程中以引力波的形式释放出来。

后来，来自美国和欧洲两个引力波探测项目的研究人员于今年6月15日在加州圣地亚哥再次宣布，他们已经“非常清楚地”探测到引力波的存在。探测项目小组表示，引力波是在去年12月25日被探测到的。

在引力波信号的探测和发现的宣布之间有一段时间间隔，因为科学家必须分析和确认相关数据。在这项研究中，科学家从两个黑洞的合并中探测到引力波信号。这两个黑洞距离地球14亿光年。在合并之前，它们的质量分别相当于8个和14个太阳。合并后的总质量相当于约21个太阳，其中约1个太阳的质量变成能量，并在合并过程中以引力波的形式释放出来。经过长途旅行，这个引力波信号被LIGO项目组的两个引力波探测器“清晰地”捕捉到了。

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。(赵茜·Xi)

阅读更多

科学相关报道