引力波探测路线图:引力波天文台的五大观测目标

2016-06-17 15:16 责编:小编 来源:UFO发现网 浏览 参与 评论
导读 UFO发现网讯 2016年2月3日,麦克马斯特大学的物理学家克里夫伯吉斯向他的同事发了一封电子邮件。这封邮件与一个激动人心的传言有关。邮件中说,在今天晚些时候的新闻发布会上,这项可能的发现如果得到确证,就意味着有人要得诺贝尔奖了。伯吉斯说,根据密探的说法,激...
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UFO发现网讯 2016年2月3日,麦克马斯特大学的物理学家克里夫·伯吉斯向他的同事发了一封电子邮件。这封邮件与一个激动人心的传言有关。邮件中说,在今天晚些时候的新闻发布会上,这项可能的发现如果得到确证,就意味着“有人要得诺贝尔奖了”。伯吉斯说,根据“密探”的说法,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)直接观测到了壮观的引力波信号(这种信号是时空结构的微小涟漪,是由非常庞大的天体在很远的太空造成的)。

而被捕捉到的这个信号,源于两个黑洞的碰撞和合并。1915年,爱因斯坦首先从理论上指出了引力波的存在,但是之前获得的证据都是间接的。LIGO是第一个直接看到引力波的仪器,它使用的方法是测量相隔遥远的两个镜面之间距离的微小变化。

我们问了很多物理学家,如果有一个完全正常运转的引力波天文台,观测到什么最让他们激动。以下是他们给出的最受欢迎的五大目标。

1.星系超新星

如果一颗恒星足够巨大,它会在生命的尽头变成一颗超新星,在耗尽核燃料并在自身重量之下坍缩时发生壮观的爆炸场面。虽然我们的太阳太小了,并不会变成超新星,但是银河系中存在足够多的大质量恒星,令我们大概每3 0年就有机会观测到一次超新星爆发。哥伦比亚大学的天体物理学家伊姆勒·巴托斯说:“因为光线,想要看到这些爆炸的内部情况非常困难。”在加州理工学院和LIGO实验室工作的数据分析师乔纳·坎那说:“有了LIGO,我们就可以研究星体核坍缩内部原理的极细微之处。”

 

引力波探测路线图:引力波天文台的五大观测目标

 

科学家通过计算机模拟的引力波模型

 

2.黑洞

如果一颗坍缩的恒星足够巨大,它会造成时空的极度弯曲,导致自己的光线也无法逃逸,从而产生黑洞。亚利桑那州立大学的理论天体物理学家劳伦斯·克劳斯说,他希望看到坍缩的最后时刻,“以便观测接近黑洞表面的事件,在那里物理学会变得很有趣”。莫纳什大学的天体物理学家埃里克· 特拉内说:“看到两个黑洞合并时产生的引力波,可以为爱因斯坦的广义相对论提供终极检验。黑洞代表着时空最大的弯曲程度,观测两个黑洞的碰撞可以告诉我们引力在最极限时刻的有关信息:强烈、迅速变化的引力场。”巴托斯说,这种碰撞是我们无法通过其他任何手段观测到的。

 

引力波探测路线图:引力波天文台的五大观测目标

 

资料图(与正文无关)

 

3.中子星

如果一颗恒星发生了超新星爆发却没有坍缩成黑洞,它就会变成一颗中子星,一种“迷人的天体”。它们极其致密,一茶匙的中子星就重达数十亿吨。在实验室中研究中子星密度下的物质并不容易,但是特拉内说,引力波“或许可以提供一个‘太空实验室’,让我们能够了解最大可能密度下的物体”。

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