科学家探测到引力波,引力波被发现(2)

根据现在已有的消息，造成此次探测到的引力波是两个分别为29倍太阳质量与36倍太阳质量的黑洞并和形成一个62倍太阳质量的黑洞所形成的。也许你会问，合并后的黑洞为什么损失了3个太阳质量？

　　原来，在两个黑洞相互接近绕转的过程中，根据广义相对论的数学物理推导，这是一个随时间变化的四极矩，因此会不断朝外辐射引力波，而引力波的辐射会把两个黑洞之间的引力势能降低，所以两个黑洞的距离会变小。这是一个典型的正反馈过程，随着两个黑洞的距离变小，它们之间相互绕转的频率会变得更快，就好像是在舞池上的两个芭蕾舞演员，最后他们会抱在一起——这就是两个黑洞碰撞并合在了一起，这一过程会放出大量的引力波能量，损失的那3个太阳质量就是变成引力波辐射出去的。

 

 

科学家探测到引力波,引力波被发现

 

　　这一辐射的能量有多大，通过爱因斯坦的著名质能方程E=MC2计算可知，这相当于数以亿亿亿亿计的原子弹同时爆炸，其威力相当惊人，整个空间都在颤动。这一颤动也在13亿年后传到了地球——这就是目前LIGO探测到的引力波。

 

 

科学家探测到引力波,引力波被发现

 

　　引力波信号传递到地球以后，其在激光干涉仪的接受器上会形成一个电子信号，这个电子信号在模数转换后在终端电脑上表现为一个“引力波信号波形”。对这一波形的处理堪称技术性难题，而科学家需要从波形里读出很多信息：黑洞并合所花费的时间、并合后黑洞的质量、并合后黑洞的自转角动量、黑洞并合事发现场距离地球的距离。