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“看”和“听”,引力波探测“耳聪目明”—新

发布时间:2017-12-04 阅读:

  “看”“听”,重力波检测“自信” - 新闻 - 科学网

  国家科学基金会召开新闻发布会,宣布两颗中子星合并产生的引力波信号,首先由美国的LIGO和Virgo引力波探测器于8月17日发现。

  这是天文学家期待已久的发现!中国科学院高能物理研究所熊少林,中国伽马风暴与引力波电磁对口项目组负责人。他评论说,这种引力波探测事件在天文学和物理学上具有划时代的意义。

  从2015年9月到今年8月,科学家们连续四次检测到引力波信号,均来自双黑洞兼并。

  与以前相比,引力波事件最大的区别是同时产生的电磁信号。熊少林在接受“科技日报”采访时介绍,黑洞在合并黑暗时,除了引力波信号外,不会产生任何电磁信号,包括无线电信号,可见光,红外光,X射线,伽马射线等等。

  中科院国家天文台研究员张成民告诉“每日经济新闻”记者,其根源是黑洞属于能量群,而中子星属于物质结构。因此,后者不仅可以在组合时产生引力波,而且可以使电磁信号破裂。

  为此,数十台地球和太空望远镜已经在世界各地进行了引力波事件的联合观测研究,这在历史上是罕见的。因此,人类首次检测到引力波及其电磁波。

  人类通过观测宇宙的手段,用传统的望远镜来观察过去的宇宙。 2015年LIGO打开天文台宇宙的第二个窗口,人类终于可以听到宇宙的涟漪。但是两者一直是孤立的,而不是结合在一起。熊少林说,现在人类终于能够将两种视听方式结合起来,用剑来检测引力波。

  熊少林介绍,LIGO发现引力波信号具有重要的历史意义,但从探索的角度来看,引力波信号也有不完善之处。也就是说,引力波探测器可以粗略地知道引力波事件所在的位置,但不能精确定位其位置。传统望远镜以电磁信号作为研究工具,与引力波信号可形成互补关系,丰富了对宇宙信息的研究。

  无论是引力波信号还是电磁信号,它都被称为天文学的使者。熊少林说,这次引力波探测事件的意义在于它标志着一个天文时代的到来,更多的是邪教。

  除了这两个使者,还有中微子和宇宙射线。今后,我们可以期待从四个维度同时研究同一个宇宙事件,这更是一个天文学家的梦想,熊少林说。

  中子星的质量一般相当于一个或两个太阳,黑洞的质量是十倍不同的,所以两个中子星合并产生的引力波信号较弱。张成敏介绍,由于中子星质量较小,所以当中子星合并轨道收缩较慢时,引力波的持续时间较长。

  幸运的是,这次合并的双子星位于银河系,编号为NGC4993,距离地球只有约1.3亿光年。产生的引力波信号和电磁信号非常强。它的引力波信号持续了大约100秒。

  两颗中子星合并产生的引力波信号对天文研究也具有重要意义。张成民告诉记者,双星中子系统是恒星演化到后期的产物,宇宙中还有更多。它们可能构成引力波的背景噪声,对研究宇宙的早期演化起着重要的作用。

  2017年10月3日,诺贝尔物理学奖授予三位美国科学家,以表彰他们在LIGO探测器构造和引力波发现方面的杰出贡献。

  引力波信号与电磁信号相结合的天文研究空间巨大,涉及相当多的科学问题。熊少林说,如果他预测这个领域的未来肯定会产生诺贝尔奖的发现。 (北京科技日报10月16日)

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