天文學家再次檢測到引力波,引力波是我們探索宇宙的關鍵線索!

天文 宇宙 黑洞 物理 夜霧迷迭香 2017-06-06

天文學家第三次檢測到引力波,發現時空曲率中的波紋是由大量星體通過空間的運動形成的,這個發現對現有的黑洞和天文學理論進一步形成挑戰。該發現是由麻省理工學院,加州理工學院和國家科學基金會(NSF)的聯合項目激光干涉引力波天文臺(LIGO)進行的,協作完成了發現和分析引力波。

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像以前的兩次檢測一樣,這些引力波來自於兩個黑洞在另外數十億光年之間的撞擊。當黑洞融合時,他們以不可思議的強大力量相互拉扯。這使得它們都迅速轉動,在合併之前釋放了大量的能量。

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有趣的是,激光干涉引力波天文臺LIGO的三個觀察來自不同類型的黑洞。最初的檢測是兩個大黑洞的合併,第二次是兩個恆星黑洞的合併,最小的類似於我們的太陽。這個第三次檢測是一對19到31倍太陽大小的中型黑洞。

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理論上,任何通過空間移動的東西都應該產生引力波,因為由小物體(像你和我這樣)產生的波浪是關緊要的,所以我們只有在大物體移動的時候才會被檢測出來。它們是廣義相對論的結果,其說明時空是會被質量和運動等因素所彎曲的。阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)1916年最初預測引力波的存在,一個世紀以後,LIGO首次證實了它們的存在。

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科學家認為這些引力波可能是探索我們宇宙組成的關鍵線索。在宇宙初期形成的星球與今天形成的星球非常不同:早期的星星是完全由氫和氦構成,因為那些是形成的第一個元素。年輕的星星更可能含有較重的元素,如碳和氮後來形成。

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重星黑洞也將是LIGO檢測的類型。但是如果是這樣,那就意味著沉重的星球可能會造成更大的黑洞 - 面對現有的天文學理論,這些黑洞就是無法檢測的。 有些人認為雖然可能會存在人類無法檢測的超級黑洞,但它們畢竟是少數,所以LIGO對黑洞的檢測是天體物理學的轉折點。到目前為止,只有三次檢測,這只是開始,但是通過這種檢測,我們向宇宙發出了一個信息,我們在這裡做引力波天文學。

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