目前,科學家在宇宙中共發現50次引力波事件,這些數據有什麼用?

2020-12-04 半邊黑桃探索未知

不斷觀測到引力波數據,正在幫助天文學家

天文學家在2019年的6個月內共觀測到39個宇宙事件,這些事件釋放出的引力波的頻率,每周超過一次。自2015年首次識別以來,被檢測到的這些引力波,通常由兩個黑洞合併所成的漣漪,這些不斷增長積累的數據,正在幫助天文學家們繪製出此類事件在宇宙歷史上發生的頻率。

發現引力波的重要性

引力波是時空結構中的漣漪,它是由質量加速而釋放的,尤其是當兩個巨大的物體相互螺旋融合時。引力波的詳細特性為愛因斯坦的廣義相對論提供了無數次的檢驗,它更是存在黑洞的最有力證據。並且通過引力波,天文學家還獲得了一種觀察宇宙的新方法。

迄今為止,引力波瞬態目錄2一共記錄下了50次引力波事件

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,其中一個壁位於美國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。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。

事件種類

大多數事件都是兩個黑洞的合併,但探測器還注意到了兩個中子星之間的少數碰撞,以及一個中子星和一個黑洞的合併。觀測數據中還包括迄今為止最大的黑洞合併,以及兩個質量迥異的黑洞相撞。

發現質量是太陽85倍的黑洞

其中有一項令人驚訝的發現,就是在合併中涉及到的大量黑洞的數據。天體物理學家們曾預計,任何黑洞的重量都不會超過太陽的45倍,但該目中錄包括了3個質量異常的事件,其中9月份宣布了一個黑洞,其質量大約是太陽的85倍。

數據的重要性

如今,大量的數據使LIGO-Virgo研究人員能夠大致估算出,星系中黑洞合併發生時的速度。該數據目錄還提供了有關黑洞是如何旋轉的信息,這對了解天體合併之前是如何相互圍繞軌道旋轉的關鍵。

相關焦點

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    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。
  • 用引力波窺探宇宙 還需找到這些源頭
    這種方法的可行性目前尚不可知。但自雷射引力波天文臺(LIGO)2015年首次探測到引力波以來,已探測到多次引力波事件,其中包括13次由雙黑洞碰撞、2次由雙中子星碰撞,以及疑似由黑洞和中子星碰撞產生的引力波。要通過引力波去尋找外星人,顯然要對各種波源產生的引力波瞭然於胸才行。那麼,目前人類已經發現了哪些類型的引力波源,還有哪些「隱身」波源有待探索?
  • 引力波是什麼?引力波的發現意味著什麼?
    愛因斯坦廣義相對論中有一個重要預言,如果大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波。這是一種時空漣漪,就像波一樣傳遞開來,數十年內科學家一直在尋找引力波,但都沒有發現。2015年9月,美國亞利桑那州立大學有了新的發現,科學家勞倫斯 克勞斯指出雷射幹涉引力波天文臺發現了引力波,如果這個發現屬實,那麼將是一次轟動性的科學事件。
  • 愛因斯坦預言的「引力波」被證實,它的發現意味著什麼?
    當大質量的天體發生碰撞,或者超新星爆發,亦或者兩個黑洞發生碰撞時,就會產生強大的引力波。也就是說,只有較大的天體發生宇宙極端事件時,才會發出較為容易探測的引力波。因此,長久以來,引力波仍然是一個推測。直到2016年,LIGO科學組織和Virgo團隊才利用高級探測器,首次探測到了雙黑洞合併時產生的引力波信號,也證實了愛因斯坦關於引力波預言的正確性。
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    而這一次,天體的信號源自一個從未見過的事件:兩顆中子星合併。與過去的引力波觀測相反,這次可以通過常規光學望遠鏡檢測到,從而使科學家對這個宇宙碰撞有前所未有的深入了解。這是由於之前所有四次檢測都來自黑洞的合併,而黑洞是不發光的。但此番這些波浪是由兩個遙遠的中子星暴力碰撞造成的,碰撞之後產生超密物質。
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    有一個令人興奮的可能性是,這兩種計算方法帶來的數值差異反映了普朗克空間望遠鏡從遠距離觀察到的哈勃常數(即遙遠的早期宇宙)與從近距離用標準燭光法(即附近的近代宇宙)得到的哈勃常數之間的真實差異。當然,科學家們已經知道宇宙的膨脹正在加速(雖然還不知道確切的原因),並把這個神秘的原因命名為「暗能量」。
  • 天文學家發現迄今最奇怪的引力波信號 將有助於科學家們改寫對宇宙...
    北京時間 6 月 28 日消息,據國外媒體報導,目前,天文學家發現迄今最奇怪的引力波信號,該發現將有助於科學家們改寫對宇宙的認知。當超大質量天體扭曲周圍時空並在宇宙釋放漣漪時,會形成引力波。2015 年,科學家首次發現由兩個黑洞碰撞形成的引力波現象。從那時起,引力波的探測變得越來越陌生,科學家迫切希望揭曉其中謎團,目前一支研究小組宣稱,首次探測到有比已知最大中子星更大、比已知最小黑洞更小的天體碰撞產生的引力波。
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    下面的九年中,科學家們測量並改進設備的性能,完善他們的數據分析算法。同時,他們使用在加州理工和德國的原型來開發更好的反光鏡,雷射,地震隔離技術。2010年,探測器下線,開始了為期5年,耗資2億美元的升級。系統目前隔離如此的好以至於一個部門經理在控制室隔壁發動了他的哈雷摩託,引力波頻道的科學家在自己的屏幕上什麼都不會看到。
  • 美國科學家宣布發現引力波 廣義相對論預言獲證
    「這一發現是一個新時代的開端,引力波天文學現在成為現實。」正如LIGO項目組發言人、路易斯安那州立大學物理學家加布裡埃拉·岡薩雷斯所言,「我們能夠『聽見』引力波,我們能夠『聽見』宇宙,這是引力波最美妙的事件之一。我們將不僅『看見』宇宙,我們還將『傾聽』它。」  引力波是一種時空漣漪,如同石頭被丟進水裡產生的波紋。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產生引力波。
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    宣布這一發現的,是雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)的負責人。這個機構誕生於上世紀90年代,進行引力波觀測已經有近30年。那麼觀測到的引力波數據的量應該很大,科學家如何對這些數據進行分析?有沒有用到Python程式語言?答案是肯定的。
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    此外,歐洲的空間引力波項目eLISA和日本的地下幹涉儀KAGRA 的研發與建設也在緊鑼密鼓地進行。   引力波有什麼實際意義   1、這一發現填補了廣義相對論實驗驗證的最後一塊缺失的拼圖   愛因斯坦1916年發表的廣義相對論預言了宇宙誕生之初產生的一種時空波動——原初引力波——的存在。
  • 歷史性突破:科學家或發現引力波直接信號
    【每日科技網】   據國外媒體報導,先進的雷射幹涉引力波天文臺Ligo引力波探測器發現了可疑的信號,最新的報告顯示,科學家可能發現了引力波的直接證據,但是目前仍然在分析數據。
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    北京時間6月10日消息,據國外媒體報導,宇宙可能會在引力波事件過去很久之後還「記得」它們,引力波是十分微弱的時空漣漪,人類直到最近幾年才探測到它們,在引力波經過之後,它們可能會留下一個稍微改變了的區域,換句話說,會留下某種關於它們經過的「記憶」。
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    在一組新論文中,來自LIGO和Virgo合作項目的研究人員編目了39個「新 」事件,這是自2015年LIGO和Virgo引力波探測器開啟以來已經檢測到的11個事件的基礎上增加的。引力波是由黑洞和其他極端宇宙現象之間的碰撞引起的時空漣漪。當巨大的宇宙體合併時,它們會釋放出異常巨大的能量。最終,這種引力波會被美國(LIGO)和義大利(Virgo)的探測器探測到。
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    2019年的6個月內,天文學家觀測到39個宇宙事件,這些事件釋放出了引力波,平均每周超過一個。自2015年首次識別黑洞以來,觀測站經過不斷地檢測這些由兩個黑洞合併而成的漣漪,隨著對數據的收集,天文學家已經能繪製此類事件在宇宙歷史上發生的頻率。
  • 宇宙引力波的持續出現,兩個宇宙幽靈的碰撞,真正的黑洞到底有多恐怖
    兩個合併的黑洞的示意圖,這些黑洞產生引力波,這些引力波在物體彼此相對旋轉時向外波動 2019年的6個月內,天文學家觀測到39個宇宙事件,這些事件釋放出了引力波
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    愛因斯坦廣義相對論中有一個重要預言,如果大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波。這是一種時空漣漪,就像波一樣傳遞開來,數十年內科學家一直在尋找引力波,但都沒有發現。1916年,史瓦西發表了後來被用來解釋黑洞的愛因斯坦場方程的解。1963年,克爾給出了旋轉黑洞的解。1974年脈衝雙星PSR1913+16的發現證實了緻密雙星系統的引力輻射完全與廣義相對論的預言一致。
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    最終,這種引力波會被美國(LIGO)和義大利(Virgo)的探測器探測到。引力波探測徹底改變了觀察宇宙的方式,幫助科學家了解太空中一些最神秘的天體。 周三公布的新 目錄 被稱為GWTC-2,共有50個事件,包括黑洞合併、中子星合併,以及可能發生的黑洞和中子星之間的碰撞。
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