LIGO和Virgo引力波探测器灵敏度升级:探测到GW190412黑洞相撞的引力波信号

宇宙奥秘 2年前 (2022) aysz01
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LIGO和Virgo引力波探测器灵敏度升级:探测到GW190412黑洞相撞的引力波信号
两个质量不相等的黑洞引力波的想象图
LIGO和Virgo引力波探测器灵敏度升级:探测到GW190412黑洞相撞的引力波信号
目前检测到的其它黑洞碰撞事件,两个天体的质量大致相同。
(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:LIGO和Virgo引力波探测器已运行多年,在经历了一轮升级之后,其探测范围已进一步扩大,并且很快揭示了一个新事件的细节。在环绕整个宇宙的“引力波之声”中,科学家们首次捕捉到了更高频的谐波。当大型天体在太空中相撞时,便会在整个时空结构中发出“涟漪”。
这类引力波是对爱因斯坦广义相对论的一种预测,可直到2015年,科学家们才正式有能力对其进行探测。自探测设备投入运营之后,相关信号已出现得愈加频繁。在经历了一轮漫长的灵敏度升级之后,LIGO和Virgo天文台开启了第三次观测运行(O3),而科学家们也能够检测到比以往更高频的引力波。
目前检测到的其它黑洞碰撞事件,两个天体的质量大致相同。在不到两周的时间里,科学家们就留意到了一个奇怪的信号,并将之命名为GW190412 。这些谐波的频率,是常见的两到三倍。据此,研究人员推断信号源来自两个质量差异巨大的黑洞之间的碰撞。其中一个的质量是太阳的八倍、另一个则是太阳的30倍。
Frank Ohme表示:本次听到的高频引力谐波的“嗡嗡声”,有些类似于乐器的泛音,同时这也是我们首次观察到来自质量不相等的系统(比如 GW190412)中的引力波信号。通常情况下,这些泛音要强得多,这也是此前被忽略掉的原因。好消息是,这次我们终于有幸听到了GW190412的引力波演奏。
研究人员称,引力波在宇宙中的波动方式是不尽相同的。这有助于科学家更准确地测量某些特性,比如天体的距离、角度、以及它们是如何自旋的。
相关报道:科学家从两个质量差异巨大黑洞的合并中捕捉到引力波信号
(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:科学家们宣布,他们记录了一个与之前记录的引力波信号不同的信号。该团队记录到的信号来自于一个双黑洞系统合并产生的引力波信号,两个黑洞拥有差异巨大的质量。据研究小组称,这次双黑洞合并是两个质量分别为太阳质量8倍和30倍左右的黑洞合并的结果。
这个信号被称为GW190412,是利用激光干涉引力波天文台(LIGO)和“处女座”(Virgo)引力波探测器捕捉到的。该团队表示,他们首次能够在GW190412中听到无误的引力波嗡嗡声,这是一种较高的谐波,类似于乐器的泛音,这是他们第一次听到。该团队表示,在这次新的观测中,引力波信号中的泛音比通常的观测结果要响亮得多。
由于GW190412信号中的泛音要响亮得多,科学家们第一次可以听到这种音色。该团队表示,这两个黑洞之间的显著质量差异使他们能够更精确地测量出该系统的一些属性,包括离我们的距离、我们看到它们的角度以及质量较大的黑洞在其轴上旋转的速度。GW190412在2019年4月12日被LIGO和处女座探测器观测到。
分析结果显示,黑洞合并发生在距离地球19亿-29亿光年的距离上。科学家们之所以对合并产生的信号如此兴奋,是因为之前观测到的所有双黑洞合并都是由质量大致相同的黑洞组成。从不等质量的黑洞的合并中观测到的引力波信号使科学家们能够更精确地测量该系统的一些天体物理特性。
科学家们还利用GW190412来寻找信号与爱因斯坦广义相对论所预测的偏差。该团队表示,尽管该信号具有与迄今为止发现的其他信号不同的属性,但研究人员没有发现明显偏离广义相对论的预测。

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