又一次探测到引力波,这次的发现有点巧

作者: 左文文

来源: 科学大院

发布日期: 2017-11-18

LIGO第六次探测到引力波事件GW170608,源于双黑洞并合,此次发现具有一定的偶然性,并合的黑洞质量较小,与通过电磁波间接探测到的黑洞质量相近,有助于天文学家更好地认识这一质量范围的黑洞。

LIGO又探测到一次引力波事件,还是源于双黑洞并合。除去疑似的引力波事件,这已是人类第六次探测到引力波。由于此次引力波被探测到的时间是协调世界时2017年6月8日,故被记为GW170608。它是源于约10亿光年之外的两个恒星级质量黑洞的并合,并合前质量分别为7倍和12倍太阳质量,并合后黑洞质量是18倍太阳质量,也就是说损失掉了1倍太阳质量,以引力波的方式传播出去。

GW170608被探测到,仍然让科学家们很兴奋,但从他们没有召开新闻发布会可以看出,引力波被探测到已经越来越常态化,不再是2年前的情形——一次发现让你激动万分,必须得千呼万唤才发布。大家一定还是很想知道GW170608是怎样的?这次发现有什么意义?未来LIGO和VIRGO有什么计划?就让我们一起了解下。我们还是先回顾一下之前的五次确定的引力波事件以及一次疑似引力波事件。

GW150914:2015年9月14日,首次探测到了引力波,是由双黑洞并合产生的。并合后总质量约62倍太阳质量。GW151226:2015年12月26日,又看到了一次,这次并合的双黑洞质量比上次的小一些。并合后总质量约21倍太阳质量。LVT151012:疑似引力波事件,可能源于双黑洞并合。GW170104:2017年1月4日,再看到一次源于双黑洞并合的引力波事件。

并合后黑洞总质量约48.7倍太阳质量,介于第一次和第二次之间。黑洞也是这三次中距离我们最遥远的。GW170814:2017年8月14日,又看到一次源于双黑洞并合的引力波事件。这是Virgo首次与LIGO合作探测到的引力波。

GW170817: 2017年8月17日,又看到一次引力波事件,是首次看到源于双中子星并合的引力波事件,且观测到了引力波的电磁波对应体,实现了引力波和电磁波双剑合璧的梦想,拉开了“多信使天文时代”的帷幕。数一数,没错,这次的GW170608是第六次确定探测到的引力波事件。从升级后LIGO的第二次观测运行开始,即从2016年11月30日开始,LIGO的两个探测器就开始努力搜寻引力波。

随后在2017年8月1日,Virgo加入了探测队伍,大大缩小引力波事件的空间定位范围。继GW170104,GW170608是第二次观测运行(O2)期间探测到的第二个引力波事件,在它之后被探测到的GW170814和GW170817却先发布出来,原因是什么呢?LIGO给出的说法是,后两者的分析理解占用时间了,只好就推迟GW170608的发布了。能探测到GW170608,还有一点运气的成分呢!

大约2017年5月份时,也就是在这次探测前的1个月左右,LIGO暂停了O2,位于汉普顿和利文斯顿的LIGO探测器都打开了真空系统,进行调试。位于利文斯顿的LIGO探测器(以下称“小利”)先完成了调试,打算两个星期后重新开始观测。而汉普顿的探测器(以下称“小汉”)遇到了一些额外的问题,因此推迟了观测开始时间。时间到了6月7日下午,小汉终于解决了问题,在为引力波观测做最后的准备。

准备流程中的一个常规调试,是在特定的频率范围内轻微“摇动”主镜,来判断主镜转动(angular motion)会带来多少噪声,然后再想法降低它。凑巧的是,就在科学家们轻微“摇动”主镜的几分钟里,GW170608拂过小汉;大约7毫秒后,拂过小利。小利迅速报告了“自己可能探测到了一次引力波事件”,而小汉因为还处于调试准备中,自动预警系统尚没有有效工作。

尽管正在执行的调试影响了小汉自动分析数据,自动预报,但没有影响管理小汉的科学家们来分析判断。好就好在,执行的常规调试只是在一个很窄的频率范围内,既然这部分受影响,那科学家们在分析时就舍弃掉这段,从其它频率范围的数据仍然能找到引力波事件留下的信号。与前面多次引力波事件的相同点之一是,GW170608引力波事件也源于双黑洞并合。

让GW170608稍显特别的点在于,GW170608的产生源头——两个黑洞质量更小,如图5所示。此次引力波事件的主角——两个黑洞质量分别是7倍和12倍太阳质量,与通过电磁波(如X射线)间接探测到的黑洞质量相近。曾经为了研究这种质量范围的黑洞,我们只能从电磁波观测获取信息;现在借着GW170608,尽管不是针对同一个黑洞,但至少是针对同一质量范围的黑洞,我们可以看看引力波传达的信息。

综合起来,将能帮助天文学家们更好地认识处于这一质量范围的恒星级质量黑洞。不久前GW170817开启了电磁波和引力波双剑合璧的“多信使天文学”时代,GW170608以及未来更多的“GW170608” 和“GW170817”将会继续丰富这个时代。LIGO和Virgo将进一步升级,提高灵敏度。预计2018年秋季开启新一轮观测(O3)。

在升级期间,科学家们将继续分析研究已完成的O2运行期间获取的数据,做一些测试性的观测,也继续为O3作准备。

UUID: 68169b04-c393-4ba0-9a62-cbaafc57f2d2

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/科学大院公众号-pdf2txt/2017年/2017-11-18_又一次探测到引力波,这次的发现有点巧.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0056 元