天文学家宣布了一批新的引力波发现——由灾难性的宇宙事件引起的时空涟漪。
这批发现包括 2017 年探测到但未公开的四次黑洞合并,其中包括迄今为止最大规模的合并迹象,该合并产生了一个质量超过太阳 80 倍的黑洞。
这些研究 已发布在激光干涉引力波天文台 (LIGO) 合作组织的网站上,并于 12 月 3 日出现在 arXiv 存储库中。
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LIGO 在 2015 年首次历史性地探测到引力波,来自黑洞合并,并报告了零星的其他自那以后产生波的事件。最新的数据发布使总缓存达到 10 个黑洞合并,以及两颗中子星的碰撞。该事件也被其他仪器的队列观察到——从射电望远镜到太空伽马射线天文台——并帮助解决了一系列宇宙谜团。
LIGO 的两个干涉仪(分别位于路易斯安那州和华盛顿州)看到了所有 11 起事件,其中两起事件也被位于意大利的灵敏度稍低的 Virgo 天文台看到。
天文台在 2017 年 8 月取得了一系列特别引人注目的成功:除了中子星之外,他们还在那个月看到了四次黑洞合并。Virgo 在 8 月 14 日获得了其首次探测,为 8 月 17 日的中子星搜索贡献了数据,然后在 8 月 18 日又看到了另一次合并。“然后我的雪茄就抽完了,”阿姆斯特丹国家核物理与高能物理研究所 (Nikhef) 的物理学家兼 Virgo 合作组织发言人 Jo van den Brand 说。
为了整理目录,国际 LIGO-Virgo 合作组织重新分析了来自 2015 年初和 2016 年的第一次运行以及 2016 年末开始并在 2017 年结束的第二次运行中实时探测到的事件的数据。
特别是,改进的数据分析技术使该团队能够将 2015 年 10 月的事件(在 LIGO 于 9 月 14 日首次探测到后不到一个月)重新归类为真正的黑洞合并。此前,他们仅将其描述为“候选”事件。
该小组还进行了“离线”分析,并发现了以前未被发现的事件。“我们决定等到离线分析完成后,一次性发布所有黑洞,”德国汉诺威马克斯·普朗克引力物理研究所的物理学家 Karsten Danzmann 说。
离线调查结果包括 80 个太阳质量的庞然大物,根据其日期被称为 GW170729。它的探测置信度低于其他事件,但该团队仍然决定将其纳入目录。“GW170729 仍然很可能是一个真实事件,”马里兰大学帕克分校的天体物理学家 Cole Miler 说,他不是该合作组织的成员。
除了 11 起事件外,该目录首次披露了十几个以上的“边缘”触发器。这些是由至少两个干涉仪记录的事件记录的信号,但没有足够的置信度来被认定为可能的星体物理事件。
LIGO-Virgo 程序的变化放宽了合作组织所谓的事件以及将实时披露的内容的标准。Miller 说,这可能对天文学界的其他成员有好处。“这意味着他们将有更多机会进行后续行动。”
van den Brand 说,该团队赶忙完成这项工作,以便能够将其精力集中在定于 2019 年 3 月开始的第三次观测运行上。自 2017 年 9 月以来,三个探测器一直在进行升级改造,这应该大致使它们的整体灵敏度提高一倍。这意味着它们监测的体积——以及探测频率——应该增加八倍。
本文经许可转载,并于2018 年 12 月 4 日首次发表。