位于華盛頓漢福德的LIGO干涉儀在經(jīng)過(guò)近1年的調(diào)整后重新投入工作。圖片來(lái)源：Caltech/MIT/LIGO Lab
在被評(píng)為物理學(xué)歷史上最偉大發(fā)現(xiàn)之一的14個(gè)月后，尋找引力波的試驗(yàn)又再度開始。引力波是由一些宇宙中最“暴力”事件引發(fā)的時(shí)空漣漪。它被認(rèn)為是愛因斯坦廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”，它的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界里程碑式的重大成果。
2015年9月14日，物理學(xué)家使用激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）——位于華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的一對(duì)巨大設(shè)備——發(fā)現(xiàn)了一組引力波，后者來(lái)自于兩個(gè)彼此盤繞的巨大黑洞。
LIGO的研究人員在今年1月12日結(jié)束此次觀測(cè)之前，又發(fā)現(xiàn)第二個(gè)黑洞正在合并。如今，在11個(gè)月之后的11月30日上午，經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整與優(yōu)化，LIGO干涉儀又開始采集數(shù)據(jù)了。
當(dāng)然，LIGO的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)更多的引力波來(lái)源。為了提升觀測(cè)速度，研究人員一直在努力改進(jìn)每個(gè)干涉儀的敏感性——這是一種巨大的L形裝置，研究人員可以利用它來(lái)測(cè)量宇宙空間自身的拉伸情況。
由1000人組成的LIGO科學(xué)合作組織發(fā)言人、巴吞魯日路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)家Gabriela González表示，LIGO正在開始新的運(yùn)行，其敏感性要比之前提升了10%。這意味著研究人員將能夠探測(cè)到10%的更遠(yuǎn)的宇宙空間。
González指出，研究人員計(jì)劃在下一個(gè)歷年用6個(gè)月的時(shí)間采集數(shù)據(jù)。他們的目標(biāo)是在未來(lái)幾年內(nèi)使設(shè)備的敏感性提高兩倍。研究人員如果能夠達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，那么在此基礎(chǔ)上外推當(dāng)前的觀測(cè)結(jié)果，LIGO則有可能最終每天都能夠發(fā)現(xiàn)一個(gè)黑洞合并。
LIGO在搜尋引力波的道路上可能很快就會(huì)有一個(gè)伙伴了。研究人員正計(jì)劃于明年初升級(jí)位于意大利比薩附近的VIRGO干涉儀。
美國(guó)科學(xué)家之前于今年2月11日宣布第一次直接探測(cè)到引力波的存在。這個(gè)于去年9月14日探測(cè)到的引力波來(lái)自于另外兩個(gè)黑洞合并，但這兩個(gè)黑洞合并前的質(zhì)量更大，分別相當(dāng)于約36個(gè)與29個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，合并后的總質(zhì)量相當(dāng)于約62個(gè)太陽(yáng)，相當(dāng)于3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的能量在合并過(guò)程中以引力波的形式釋放。
之后，美國(guó)和歐洲的兩個(gè)引力波探測(cè)項(xiàng)目的研究人員今年6月15日在加利福尼亞州圣迭戈再一次宣布，他們“非常清晰”地再次探測(cè)到引力波的存在。探測(cè)項(xiàng)目組說(shuō)，此次探測(cè)到引力波的時(shí)間是去年12月25日。
之所以探測(cè)到引力波信號(hào)與宣布發(fā)現(xiàn)之間隔了一段時(shí)間，是因?yàn)榭茖W(xué)家還要分析和確認(rèn)相關(guān)數(shù)據(jù)。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家探測(cè)到來(lái)自兩個(gè)黑洞合并而產(chǎn)生的引力波信號(hào)。這兩個(gè)黑洞位于距地球14億光年外，在合并前的質(zhì)量分別相當(dāng)于大約8個(gè)和14個(gè)太陽(yáng)，合并后的總質(zhì)量相當(dāng)于約21個(gè)太陽(yáng)，其中約1個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量變成能量，在合并過(guò)程中以引力波的形式釋放。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)旅行，這一引力波信號(hào)被LIGO項(xiàng)目組的兩個(gè)引力波探測(cè)器“清晰”地捕捉到。
科學(xué)家認(rèn)為，兩次明確探測(cè)到引力波信號(hào)表明，引力波并非偶然事件，未來(lái)將有可能繼續(xù)探測(cè)到中子星等其他天體在碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的引力波。（趙熙熙）
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