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揭秘“引力波”:愛因斯坦的猜想是如何被證實(shí)的

2017-10-22 15:20:23    北京晚報  參與評論()人

“這次科學(xué)家們宣布首次直接探測到了壯麗的雙中子星并合產(chǎn)生的時空漣漪——引力波及其伴隨的電磁信號。這標(biāo)志著人類歷史上第一次使用引力波天文臺和其他望遠(yuǎn)鏡同時觀測到了同一個天體物理事件,這次發(fā)現(xiàn)同時也打開了等待已久的多信使天文學(xué)的新窗口,,引力波天文學(xué)為理解中子星的性質(zhì)提供了電磁天文學(xué)單獨(dú)所不能實(shí)現(xiàn)的新機(jī)會,。這次發(fā)現(xiàn)是由位于美國的激光干涉引力波天文臺(LIGO)和位于歐洲的室女座干涉儀(Virgo)引力波探測器以及其他70個地面及空間望遠(yuǎn)鏡共同完成的?!鼻迦A大學(xué)LIGO科學(xué)合作組織負(fù)責(zé)人曹軍威說。清華大學(xué)LIGO科學(xué)合作工作組是此次中國唯一參與觀測引力波的團(tuán)隊(duì)。自2009年成為LIGO科學(xué)合作組織正式成員以來,,清華大學(xué)的這個團(tuán)隊(duì)參與了迄今為止的所有引力波的發(fā)現(xiàn)。

“這是人類迄今觀測到強(qiáng)度最強(qiáng)的引力波信號,?!迸c之前探測到的雙黑洞并合引力波信號只有1秒不同,此次中子星并合產(chǎn)生的引力波持續(xù)了大約100秒,,LIGO科學(xué)合作組織成員的科學(xué)家向記者展示了雙中子星并合的動畫過程,,兩個天體相互旋進(jìn),最終并合并產(chǎn)生大量拋射物,,外形就像旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車,。最大的驚喜來自100秒的后半程,“一定要準(zhǔn)備好你的耳朵,,聽,,開始了……”果然一聲“啁啾”聲傳來,這就是雙中子星即將發(fā)生并合前由于相互繞轉(zhuǎn)頻率不斷提高而發(fā)出的聲音,,引力波長啥樣,,聽這個聲音就知道了。

中子星是恒星演化末期形成的一類致密天體,。雖然它的半徑只有十幾公里,,質(zhì)量卻與太陽相當(dāng)。中子星到底有多硬,?其內(nèi)部物質(zhì)以何種狀態(tài)存在,?這些一直是科學(xué)家感興趣的問題,。根據(jù)此次觀測到的引力波信號,科學(xué)家估算出兩顆中子星的質(zhì)量,、半徑,,并對其密度給出了保守的限制。

在清華大學(xué)引力波成果展示現(xiàn)場,,大屏幕上出現(xiàn)了一張北京地圖,,此次并合的中子星大約有多大,科學(xué)家說,,直徑約為20到25公里,,如果放在北京地圖上,大致可以覆蓋北京的三環(huán)區(qū)域,,“也就是說,,清華大學(xué)所在四環(huán)外還不在中子星覆蓋范圍內(nèi)?!敝凶有堑降子卸嘀?,科學(xué)家預(yù)測,這兩個相互旋進(jìn)的天體的質(zhì)量估計為1.5到1.6倍太陽質(zhì)量,,也就是說把1.5到1.6倍的太陽質(zhì)量壓縮到一個非常小的區(qū)域中,,其密度大得驚人。距離我們有多遠(yuǎn),,約1.3億光年,,也就是說這是1.3億光年前的一次碰撞,今天才被我們?nèi)祟愃^測到,。

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