足不出户 看遍全世界
当前位置:首页 > 探索发现 > UFO探索
引力波的源头,终于出现在视线中,一图读懂它和你有什么关系
更新时间:2020-11-18   来源:互联网   点击数: 次  

传言终获证实。北京时间10月16日22点,激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织和处女座引力波探测器(Virgo)合作组织联合召开发布会,宣布再次探测到时空的涟漪。

这是人类第五次探测到引力波。然而科学界的兴奋之情甚至不亚于第一次探测到引力波时。因为与之前被探测到的四个引力波信号不同,这次探测到的引力波信号GW170817来自1.3亿光年外两颗并合的中子星,而且科学家第一次同时观测到了引力波及其电磁对应体,以及科学家预言的巨新星现象。

1

迄今最强的引力波信号

“这是我们迄今观测到强度最强的引力波信号,比第一次观测到的双黑洞引力波信号要强得多。”LIGO科学合作组织爆发源分析组联席主席、英国格拉斯哥大学教授、北京师范大学特聘外国专家Ik Siong Heng表示,它与之前的双黑洞绕转产生的引力波信号非常类似,但持续时间更长。“探测器中GW170817信号持续时间超过1分钟,之前的双黑洞并合引力波信号只有1秒左右。”

klklkl

双中子星并合过程中的物质抛射和喷流形成数值模拟

8月17日,LIGO与Virgo的三台探测器先后接收到引力波信号GW170817。在探测到引力波信号GW170817后的1.7秒,美国国家航空航天局(NASA)的费米卫星探测到了一个伽马射线暴GRB170817A。在之后不到11个小时之内,位于智利的Swope望远镜报告在星系NGC4993中观测到明亮的光学源。在接下来的几个星期里,无数望远镜将目光对准这片天区,记录下这一事件发生之前100秒至之后几个星期的信号。

“最初GW170817信号到达时,LIGO位于美国路易斯安那州利文斯通的探测器数据中存在杂散噪声。根据这些噪声的特征,我们将它从分析中扣除了。”Ik Siong Heng说,此后研究人员确认在此期间没有人为的模拟信号注入,那些信号确实来自遥远的天体。

根据这些记录,科学家复原出故事发生的过程:在距离地球1.3亿光年的长蛇座星系NGC4993中,两颗中子星互相绕转。在并合前约100秒时,它们相距400公里,每秒钟互相绕转12圈,并向外辐射引力波。它们越转越近,直至最终碰撞在一起,形成新的天体,并发出电磁辐射。

klklkl

双中子星并合后发出短伽玛暴和巨新星辐射的示意图

中子星是恒星演化末期形成的一类致密天体。虽然它的半径只有十几公里,质量却与太阳相当。中子星到底有多硬?其内部物质以何种状态存在?这些一直是科学家感兴趣的问题。

根据观测到的引力波信号,科学家估算出两颗中子星的质量、半径,并对其密度给出了保守的限制,帮助排除了那些对于中子星密度估计过低的理论模型。“引力波信号GW170817的演变,尤其是接近并合阶段的信号演变,受到中子星自身性质的影响。如果中子星更致密一点,或者更稀松一点,引力波的信号都会不同。”Ik Siong Heng说。

关于天下奇闻网|联系我们|网站地图|征稿启事|意见反馈|免责声明|法律声明|版权声明|不良信息举报

Copyright @ 2010-2019 天下奇闻版权所有