佳和試劑-科學家搜尋旋轉黑洞神秘引力波
美國太空網報道,在接下來的5年左右,科學家將發現時空會以引力波的形式發生扭曲的證據。大約100年前阿爾伯特?愛因斯坦(Albert Einstein)的廣義相對論就預測了這種引力波的存在,但科學家一直沒有直接觀測到。
倘若應用zui敏感的引力波搜尋儀器,這一現狀或將改變。“在這個領域此刻有如此多的研究正在進行,真是讓人激動不已。”美國加州帕薩迪納市卡耐基科學學院天文臺的天文學家曼斯?M?卡斯里渥(Mansi M. Kasliwal)這樣說道。卡斯里渥的這篇描述迅速增長的引力波場的研究被發表在5月2日的期刊《科學》上。
根據廣義相對論,巨大的天體會扭曲環繞它們的時空,就像一個保齡球落入一片橡膠薄皮上,導致路經的天體,即使是光線,也得沿著曲線路徑前行。當兩個極度密集的天體,例如中子星(這種恒星如此密集以至于原子里的質子和電子坍塌形成中子)或者黑洞,它們成對出現彼此環繞,它們之間的相互作用會在時空織布上產生波紋,也就是所謂的引力波。當兩顆中子星或者黑洞合并在一起時會產生zui強大的引力波。
藝術家印象圖:兩個環繞黑洞形成的引力波。
這些引力波將由名為*的引力波天文臺(LIGO)和Virgo探測到的,這兩個實驗天文臺將于2017年發射。它們將會使用位于美國路易斯安那、華盛頓和意大利的巨大L形探測器搜尋探測器雙臂因為引力波穿透時造成長度的變化。在“L”形的拐角處,激光分成兩束,在兩個臂膀處(一個相距2千米,一個相距4千米)來回穿越并在臂端末尾的鏡子處反射。如果引力波穿過,它將拉伸和壓縮雙臂長度,具體長度因前進方向而異,從而產生一個非常小但能夠探測到的雙臂長度差異。
LIGO和Virgo的zui初版本已經在運行,但因敏感度還不夠高無法探測到引力波。然而,當它們升級到更高的敏感度,它們將揭示隱匿的引力波。這些觀測將不僅僅證明引力波的存在,還將提供有關產生引力波的罕見的宇宙現象的信息。