2 f& \, G6 y! P$ S' g( S& C/ b3 l兩顆相互繞轉的白矮星發出引力波的示意圖。(NASA) os.tvboxnow.com# Q" v! t& \( N4 A. p/ B
+ g# k8 J3 r9 [( x9 I2 {+ L公仔箱論壇全球多國科學家同步舉行新聞發佈會,宣佈他們通過激光干涉引力波天文台(LIGO)探測到雙中子星合併產生的新型引力波,在世界上引起轟動。這是兩年來科學家們第五次探測到引力波信號,也是他們首次從中子星的合併中「看到」並「聽到」引力波。公仔箱論壇# l8 G6 R0 ~) [3 m8 Q" i
那麼,在探測引力波的過程中,人類都有哪些重大發現呢?
. T% M/ E+ h! [; @; x- g公仔箱論壇人類隨時都在被拉伸或壓縮' F$ R, V1 U- h, @1 ~
愛因斯坦早在1916年就預測過,當諸如黑洞或中子星之類的龐然大物移動時,應該會在時空中汎起漣漪,從而拉伸或壓縮宇宙中的一切物體。隨著LIGO在2015年9月對引力波的首次成功探測,科學家們認識到,包括地球和我們身體在內的一切物體都隨時在被扭曲。當引力波的來源相距甚遠時——正如迄今為止我們探測到的所有情況——我們被扭曲的程度微乎其微,難以察覺。但如果產生引力波的黑洞或中子星離地球較近,我們就能夠感覺到,隨著這些「宇宙怪獸」的運動,我們的身體會被交替拉伸和壓縮。
7 M* c7 O1 A2 n4 s- Z7 K% a* u$ b黑洞是存在的tvb now,tvbnow,bttvb2 V/ S7 s, ]. j- x0 t# j1 W {
幾十年前我們就知道,黑洞毋庸置疑是存在的。但在使用LIGO之前,人類從未直接觀察過黑洞。科學家們只認識到在很多星系中存在著一種超大質量的天體,但因為光子無法從黑洞中逃逸出來,人們也無法確認其存在。LIGO證實了黑洞的存在,同時也證實了它們可以相互圍繞運行併合併成為一個更大的黑洞。
) _% e7 W$ p' x- O2 U6 c重元素的起源( Q2 V$ s0 P; j% O
我們知道氫和氦這兩種最輕的元素是在大爆炸中形成的,也知道大多數比氦重但比鋯輕的元素是由恆星和超新星生成的,但那些質量最大的元素源自何處,人類一直不甚明了。在最近這次引力波的探測中,天文望遠鏡觀測到,在中子星撞擊後,有金、鉑和鉛等元素生成。根據科學家們計算,本次中子星合併產生了相當於10倍地球質量的金。這證實了雙中子星合併是宇宙中大部分超重元素的起源。
( N' U3 c9 G+ \os.tvboxnow.com有關短伽馬射線暴9 {- p$ x' m2 [9 V8 ]% o9 Q
當兩個中子星碰撞時,會首先噴射出一波伽馬射線暴。LIGO探測到引力波信號幾秒鐘後,美國航空航天局(NASA)的費米(Fermi)伽馬射線太空望遠鏡也探測到了伽馬射線。在過去的十多年中,科學家們曾經看到類似的伽馬射線暴,也懷疑其來源於中子星合併,但卻無法印證這種猜測。而這次引力波的探測證實了這一點,同時也說明這並非人類首次觀察到雙中子星合併。因為這意味著,只要我們觀察到伽馬射線暴,我們就在觀察中子星的合併,只不過是此前科學家們無法確定而已。
j$ O9 W$ @+ I我們對宇宙的預測正確3 G' l {3 y; i( i
迄今為止,我們從引力波中瞭解到的一切都在先前被廣汎模擬並預測過。我們以前幾乎準確知道由一對黑洞或中子星的合併會產生引力波。我們知道黑洞理論上是存在的,也大致知道他們如何繞行並碰撞。我們也曾比較確定中子星的撞擊會產生重元素和短伽馬射線暴。在最近這次探測中,LIGO能夠測量宇宙的膨脹,而測量的結果與使用其它方法計算的結果相一致。 |