LIGO 可能檢測到第三種重力波來源,來自中子星與黑洞碰撞!

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 03 日 14:10 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


繼我們發現兩兩黑洞碰撞之重力波、兩兩中子星碰撞之重力波後,現在 LIGO / VIRGO 探測器可能首度發現黑洞與中子星碰撞之重力波!雖然尚未正式確認訊號,但這是 LIGO 官方首次釋出前線消息引人翹盼,而不是等一切確認完畢後才發布成果。

重力波是愛因斯坦提出的一大預言,如果人類成功探測到重力波,就可以對廣義相對論進行實驗驗證。2015 年,雷射干涉引力波天文台(LIGO)還真找到了預言中的重力波,並於 2016 年鄭重宣布這起重力波事件 GW150914,由雙黑洞碰撞併合所引發,自此開啟重力波天文學領域研究的新時代。

不過,要知道 LIGO 對於重力波訊號的檢測向來是保密到家,數據沒有確認完畢之前不會公開,所以 2017 年時,天文學家 J. Craig Wheeler、Peter Yoachim 在 LIGO 未宣布任何消息前,於個人 Twittr 拋出 LIGO 可能檢測到雙中子星併合釋放的重力波訊號,LIGO 也依然拒絕對任何謠言發表評論;而 J. Craig Wheeler、Peter Yoachim 隨後也發表推文道歉說,他們不該在 LIGO 未證實數據前就先行發表。

然而這次不一樣了,LIGO 竟主動釋出消息表明,我們可能有史以來第一次探測到更特殊的重力波來源,為黑洞與中子星相撞後釋放之重力波!為何?這是由於目前科學家們測量宇宙膨脹速度的方法各有差異,任何獨立測量都對檢測新訊號有所幫助,因此 LIGO-Virgo 將實時公開檢測結果,以讓世界各地的天文學家能夠立即跟進觀察。

今年 4 月,LIGO 與先進 VIRGO(先進室女座干涉儀)在重新升級後恢復運行,並且當月立刻探測到 5 起新的潛在重力波訊號,有 3 個可能是雙黑洞碰撞,1 個可能是雙中子星碰撞(4 月 25 日),還有 1 個可能是中子星與黑洞碰撞(4 月 26 日)。

4 月 25 日的雙中子星撞擊訊號命名為「S190425z」,撞擊地點估計距離地球約 5 億光年遠,由於此次只有 LIGO Livingston 天文台​​與先進 VIRGO 記錄到訊號(LIGO Hanford 天文台離線),因此天空的起源位置沒有辦法抓得很準確,導致天文學家要大舉掃描四分之一天空範圍。

▲ S190425z 訊號可能來自上圖白圈內部任何一個地方。(Source:LIGO

而 4 月 26 日的訊號命名為「S190426c」,較幸運的是 LIGO 與 Virgo 共 3 處重力波天文台都有投入檢測,估計「S190426c」訊號距離我們約 12 億光年,檢測位置縮小至只有 3% 天空範圍。但可惜該訊號相當薄弱,辨識等級就好比你在人來人往的咖啡館中聽到一句話,但想精確辨別出每一個字、甚至確定是誰開口說出這句話一樣困難,該訊號還需要一段時間才能得出分析結論。

▲ 「S190426c」訊號的來源範圍比較小。(Source:LIGO

總體來說,自 2015 年首次直接探測到重力波以來,我們已發現 13 個雙黑洞併合、2 個雙中子星合併、以及 1 個可能的黑洞-中子星併合釋放之重力波訊號。如果這次「S190426c」訊號證實無誤,代表我們在短短 3 年內就觀察到所有類型的重力波。讓我們期待接下來 LIGO 證實「S190426c」訊號不只是誤報。

(首圖來源:LIGO

延伸閱讀: