僅僅半年時間，科學家捕獲了39次引力波，宇宙秘密正在被解開

1916年，愛因斯坦根據自己的廣義相對論，提出了一個預言，那就是引力波的存在。

預言很容易，驗證卻很難。科學家們用了整整100年的時間，在2016年才終於證明了愛因斯坦的預言，發現了引力波。

引力波的探測，的確給我們帶來了巨大的挑戰。但是，接下來的「劇情」恐怕就大大出乎我們的預料了。在完成了第一次引力波探測後，人類在這方面的研究就像是「開了竅」一樣，一發而不可收。此後的引力波探測雖然仍然存在難度，但不再像此前一百年那樣難以企及，越來越多的引力波被發現。

不得不說，雖然距離第一次發現引力波只過去了4年，但現在科學家對於引力波的探測，已經可以說是遊刃有餘。 僅僅在2019年4月1日到10月1日期間，LIGO-Virgo合作項目就在宇宙中發現了多達39次引力波，平均每周就有1.5次。

LIGO-Virgo合作指的是兩座專門用於探測引力波的天文臺，其中LIGO指的是雷射幹涉引力波天文臺，有兩個部分的觀測來形成幹涉，其中一個臂位於美國Livingston市，另一個位於美國Hanford市；Virgo指的是室女座幹涉儀，位於義大利比薩附近。

（圖片說明：室女座幹涉儀）

它們是目前世界上最先進的引力波探測天文臺，並且多次合作，以增強觀測能力。在前幾次發現了引力波後，科學家們對兩個天文臺進行了升級，增強了觀測能力，才有了這39次新的引力波事件被發現。迄今為止，引力波瞬態目錄2一共已經記錄下50次引力波事件了。

引力波的發現絕不僅僅是驗證愛因斯坦理論而已，它如今已經成為了科學家探測宇宙的重要工具，幫助我們理解黑洞、中子星等緻密天體的性質。通過引力波了解它的波源，就像是在順藤摸瓜，可以讓我們獲得很多有用的信息。

（圖片說明：雷射幹涉引力波天文臺）

LIGO科學合作組織（LSC）成員、西北大學的天文學家Christopher Berry指出：「引力波天文學具有革命性，它能夠向我們展示那些隱藏在角落中的黑洞和中子星的生活。僅僅用了5年的時間，我們就從完全不知道雙黑洞存在，發展到了擁有超過40個黑洞名錄的今天。第三次觀測取得了比以往更加豐富的收穫，將它們和此前的發現結合在一起，就能夠繪製一幅遍布著五花八門的雙星系統的宇宙畫卷。」

的確，通過引力波的探測，科學家們發現了許多此前從未探測到過的黑洞。同時，通過對引力波的追蹤，我們還能觀測到雙黑洞、雙中子星、黑洞-中子星等多種緻密雙星系統的秘密，揭示宇宙中最極端天體和事件的物理法則。因此，引力波的探測對我們來說極其重要。

GW 190412是一次雙黑洞併合時間，它的名字裡GW是引力波gravity wave的首字母縮寫，後面的數字代表科學家觀測到這一事件的日期。這是科學家發現的第一組質量極度不平衡的雙黑洞併合事件，此前的雙黑洞相撞事件中的兩個主角，一般質量相差都不大，而這種「最萌質量差」的雙黑洞併合可以讓我們以全新的角度進行觀測和研究。

和它不同的是，GW 190425的兩個主角都是中子星。中子星的質量和密度都比黑洞小，因此產生的引力波也相對微弱一點，更難以被探測，這是人類第二次探測到雙中子星相撞，第一次是在2017年8月。

（圖片說明：科學家模擬GW 190521的引力波）

GW 190521更加特別，在這次雙黑洞併合事件中，科學家首次證明了中等質量黑洞的存在，填補了恆星級黑洞和超大質量黑洞之間的空白。

GW 190814也非常值得關注，因為這是科學家第一次看到了絕對不平衡的引力波事件，事件的雙方分別是一個黑洞和一顆中子星。

隨著他們觀測到的引力波事件越來越多，這種僅僅以日期來命名的方式已經不夠了，甚至不得不加上具體的發現時間（世界協調時間UTC），比如GW 190426_152155和GW 190924_021846。

德國波茨坦阿爾伯特·愛因斯坦研究所的天文學家Serguei Ossokine向我們介紹了這兩次引力波事件的一些信息：「GW 190426_152155可能是一顆6倍太陽質量的黑洞和中子星併合產生的，不過這個信號非常微弱，所以我們也無法完全確定……GW 190924_021846是我們迄今為止能確定最輕的黑洞併合事件，其中一個質量是太陽的6倍，另一個則是太陽質量的9倍。雖然也有一些信號可能來自於更輕的天體，比如GW 190814，但我們尚不確定它們是不是黑洞。」

在談到這些發現時，西北大學和LSC的天文學家Maya Fishbach興奮地說：「到現在為止，LIGO和Virgo的三次觀測運行已經帶來了許多驚喜。在第二次觀測的時候，我一度以為自己看盡了宇宙所有的雙黑洞光譜，但黑洞給我帶來的景致卻更加豐富，多樣性遠超過我的想像，我很興奮，想要看看未來的觀測還能給我們上一節怎樣的課。」

對於黑洞，我們目前找不到任何方式能夠直接看到它；即使是中子星，由於強大引力的作用，也不可能允許我們近距離觀測。因此，引力波成為了最重要的工具，可以幫助我們了解黑洞和中子星，甚至可以在它們併合的瞬間，通過引力波了解它們的內部結構。

Berry指出：「雙黑洞併合以及中子雙星是個獨一無二的實驗室，我們可以通過它們研究引力以及大質量恆星如何度過一生的天體物理學知識，而愛因斯坦的廣義相對論符合所有的觀測結果。LIGO和Virgo改變了我們對這些雙星的觀測能力，並且隨著我們觀測設備的不斷進步，這些發現的速度將會越來越快。」

在獲得這些發現的同時，我們應該感謝愛因斯坦曾經提出了這個預言。如果沒有愛因斯坦，人類天文學在今天會發展得怎樣，實在是一件很難想像的事。可以說，今天所有的天文學家，都是站在愛因斯坦的肩膀上前行。