2016年的2月11日，中国农历新年刚刚开始，遥远大洋的彼岸传来一个令人振奋的消息，等待了一个世纪的引力波首次被美国的激光引力波干涉仪(LIGO)直接探测到了。今天，在等待了4个月之后，LIGO科学合作组（LSC）和Virgo合作组的科学家举行新闻发布会，报告他们再次记录到了新的引力波信号。此次引力波信号源于14亿年前两个遥远的黑洞相互合并过程所产生的时空扰动。
这张示意图展示的是黑洞合并过程产生的时空涟漪——引力波，其正从合并发生区域向周围空间传播。此次LIGO探测到的黑洞合并事件牵涉到两个质量分别为14倍和8倍太阳质量的黑洞，它们合并之后形成了一个质量为21倍太阳质量的新黑洞。
艺术示意图：LIGO探测到两个正在合并过程中的黑洞
◆ ◆ ◆ ◆ ◆
引力波是时空的涟漪，它是由宇宙中的一些最为剧烈的事件产生的，如大质量致密天体的碰撞或合并事件。
引力波引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，即物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。通俗地说，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。但是，只有非常大的天体才会发出较容易探测的引力波，如超新星爆发或两个黑洞相撞时，而这种情况非常罕见。
◆ ◆ ◆ ◆ ◆
此次新发现的引力波信号源自大约14亿年前的一次黑洞合并事件，两个参与合并事件的黑洞质量大约分别为14倍和8倍太阳质量，它们不断相互绕转并最终合并。信号显示这两个黑洞合并之后形成了一个质量约为21倍太阳质量的新黑洞，这就意味着在一瞬间有大约和一个太阳质量相当的能量被转化为引力波的形式释放了出去。
这是南半球天空示意图，标出的位置是LIGO探测器在2015年12月26日探测到的引力波信号在天空中的大致来源方位。不同的颜色线条范围代表可能性的高低：最外侧紫色线条圈定的范围代表大约90%置信度，内部黄色线圈定的范围代表的则是10%置信度水平，可见误差率还是相当大的。
截止目前，LIGO探测器探测到的两次引力波信号大致来源方位示意图。同样的，不同的颜色线条代表不同的置信度水平：最外侧紫色线条圈定的范围代表大约90%置信度，内部黄色线圈定的范围代表的则是10%置信度水平。
这一三维投影地图展示的是LIGO全部三次引力波探测信号（包括两次确凿的引力波信号探测和一次疑似信号探测结果）的可能信号源位置。两次确认的引力波信号分别是GW150914（绿色）和GW151226（蓝色），图中第三个区域代表的则是一个疑似信号（LVT151012，红色）。图中不同颜色线条区域代表不同的置信度水平：最外侧线条代表大约90%置信度，最内侧则代表大约10%置信水平。
和LIGO的第一次探测相比（当时探测到的信号来自两个大约30倍太阳质量的黑洞），此次探测到的信号频率更高并且持续的时间也更长。在首次引力波探测信号中，科学家们只观测到两个黑洞碰撞合并之前的最后一圈或是两圈绕转过程，而此次科学家们一共追踪到两个黑洞合并之前的最后27圈相互绕转。冈萨雷斯表示：“这将让我们能够更为精确地检验爱因斯坦的广义相对论并对黑洞的各项参数做更加精确的估算。”
此次，研究组同样有机会对参与合并黑洞的自旋情况进行观测，结果显示至少那个质量较大的成员黑洞存在自旋，速率约为黑洞自旋理论最大速率的20%左右。LIGO项目组成员，美国西北大学的维基·卡罗基拉表示：“如果光从首次引力波探测信号来看，参与合并的两个黑洞似乎是不存在自旋的，那么从这个角度来说，此次属于新发现。”
联系客服
