靈敏度升級:科學家探測到GW190412黑洞相撞的引力波信號
LIGO和Virgo引力波探測器已運行多年,在經歷了一輪升級之後,其探測範圍已進一步擴大,並且很快揭示了一個新事件的細節。在環繞整個宇宙的“引力波之聲”中,科學家們首次捕捉到了更高頻的諧波。當大型天體在太空中相撞時,便會在整個時空結構中發出“漣漪”。
兩個質量不相等的黑洞引力波的想像圖(來自:Max Planck研究所)
這類引力波是對愛因斯坦廣義相對論的一種預測,可直到2015 年,科學家們才正式有能力對其進行探測。自探測設備投入運營之後,相關信號已出現得愈加頻繁。
在經歷了一輪漫長的靈敏度升級之後,LIGO 和Virgo 天文台開啟了第三次觀測運行(O3),而科學家們也能夠檢測到比以往更高頻的引力波。
目前檢測到的其它黑洞碰撞事件,兩個天體的質量大致相同。
在不到兩週的時間裡,科學家們就留意到了一個奇怪的信號,並將之命名為GW190412 。這些諧波的頻率,是常見的兩到三倍。
據此,研究人員推斷信號源來自兩個質量差異巨大的黑洞之間的碰撞。其中一個的質量是太陽的八倍、另一個則是太陽的30 倍。
GW190412 – Binary Black Hole Merger(via)
Frank Ohme 表示:本次聽到的高頻引力諧波的“嗡嗡聲”,有些類似於樂器的泛音,同時這也是我們首次觀察到來自質量不相等的系統(比如GW190412)中的引力波信號。
通常情況下,這些泛音要強得多,這也是此前被忽略掉的原因。好消息是,這次我們終於有幸聽到了GW190412 的引力波演奏。
研究人員稱,引力波在宇宙中的波動方式是不盡相同的。這有助於科學家更準確地測量某些特性,比如天體的距離、角度、以及它們是如何自旋的。