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3D视觉呈现两个黑洞环绕的引力波

  据美国太空网站报道,多年以来,科学家们尽管屡次失败,但仍一直不懈地尝试探测理论上存在的时空涟漪——引力波(gravitational waves)。目前,最新研究表明,多个探测器可能最终发现引力波的存在。

  当前全球有4个引力波探测器处于运行之中,科学家建议建造更多的引力波探测器,分别安置在日本、澳大利亚和印度。届时搜寻宇宙引力波存在的概率将显著增加。这项研究是由德国阿尔伯特-爱因斯坦学会物理学家伯纳德-舒茨(Bernard Schutz)负责,研究报告发表在5月27日出版的《经典引力和量子引力》杂志上。

  引力波是爱因斯坦的广义相对论中预言过,被认为是由宇宙中最猛烈的事件,比如:两颗中子星碰撞时产生。中子星是超新星爆炸之后残留的密集死亡恒星,当两颗中子星彼此合并时,将预示着释放强大的引力波,且能从地球上观测到。

  美国宇航局/欧洲宇航局发射卫星系统至太空搜寻引力波的任务由于缺乏资金而取消,这一项目叫做“丽莎(LISA)”。2010年,另一项研究评估截至2016年4个现有引力波探测器将能够探测运行,平均每年可观测到40颗中子星合并事件。这一探测比率将随着数据分析技术的提高而达到每年观测到160颗中子星合并事件。

  其它科学家称,当前引力波探测器网络的位置不太可能增大探测概率。然而,舒茨指出,使用其它3个推荐的新引力波探测器,将显著地提高探测概率。添加3个探测器能确保每年探测大约370颗中子星,经过几年探测运行,其探测数量将达到500颗中子星。

  探测器很可能遭遇引力波“短脉冲”,这是由于两颗恒星或者两个黑洞彼此环绕形成的。舒茨发表声明说:“增加新引力波探测器的有效性远大于改善现有投资成本,最新部署的探测器已于2010年获得批准通过,将额外增强灵敏性和可靠性,增大天空探测覆盖率。不仅我们能够获得更大范围的探测性,我们还将以其它方式研究中子星和伽马射线暴的更多信息。”

  爱因斯坦的广义相对论描述具有质量的物体如何在时空环境下弯曲,可形象地形容为提供一张紧绷的床单,然后将足球放在床单中心,具有质量的物体在时空下发生的弯曲,犹如足球周围出现褶皱的床单。

  它就像湖面上泛成的波纹,由加速物体导致的时空环境失真将逐渐衰减,因此,当它们抵达地球范围,则非常难以被探测到,但不是不可能探测到。舒茨说:“在我的意识中,探测引力波将打开调查宇宙的新途径,我们期望能从合并黑洞中频繁地探测到引力波,这里的引力波将携带真实可靠的信息。由于引力波是黑洞喷射的唯一放射线,我们将首次直接观测到黑洞。”

  引力波将帮助研究人员探测其它神秘而强大的宇宙事件,施茨说:“引力波具有很强的穿透能力,因此它们可使我们直接观测到超新星爆炸、伽马射线暴和其它大量宇宙隐藏秘密的更多信息。”

  当前4个引力波探测器中的3个是激光干涉引力波(LIGO)勘测计划的一部分,两个探测器部署在华盛顿州汉福德市,一个探测器部署在路易斯安那州利文斯顿市。另外一个探测器位于意大利Cascina地区,是VIRGO计划的一部分。

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channelId 1 1 时空涟漪:科学家探秘最强宇宙事件引力波 1 据美国太空网站报道,多年以来,科学家们尽管屡次失败,但仍一直不懈地尝试探测理论上存在的时空涟漪——引力波