双黑洞“无间道”绕转生成引力波


双黑洞“无间道”绕转生成引力波


文章图片


双黑洞“无间道”绕转生成引力波


科学家在黑洞观测领域有了突破性的进展 , 黑洞天体遍布宇宙的各个角落 , 他们重新启动了位于美国的两个引力波探测器 , 通过对数百个黑洞的观测 , 科学家期待在数百年、数亿年前发生的黑洞相互碰撞事件中发现引力波的释放 。 太空引力波好似在海洋中穿越的波纹或波动的涟漪 。 人们看不见引力波和黑洞 , 这个强大无比的宇宙天体躲藏在遥远的黑暗世界中 , 在先进探测仪器的帮助下 , 科学家将会发现它们的踪迹 , 一句歌词表达了科学探索精神的坚守 , “所有的一切是为了找到它 , 哪怕付出生命的代价” 。
两台引力波探测器经过了技术更新 , 外形好像一个巨大的麦克风 , 科学探测的使命是发现黑洞在相互碰撞之后留下的引力波痕迹 。 卡迪夫大学的物理学和天文学学院的研究人员在马克·汗南博士的带领下有了突破性进展 , 建立了可预测所有潜在引力波信号的理论模型 。 经过技术升级的两台探测器有效地检测了微弱的引力波信号 。 卡迪夫大学的科学团队创新了模型 , 制定了“发现者指南” , 他们将理论模型和巨大的LIGO引力波探测器协同一致 , 以可辨识的波形揭示黑洞相互绕转和碰撞的奥秘 。

卡迪夫大学的博士和博士后研究生加入了科学团队 , 此外 , 团队成员来自欧洲和美国的大学 , 世界各地的大学和研究机构 , 共同合作的目标是揭示宇宙起源的奥秘 。 飞速旋转的黑洞引起了黑洞轨道的摇摆 , 好似旋转的陀螺在倒地之前出现了摇摆的现象 , 黑洞在旋转中出现了摇晃现象 , 它们的绕转轨迹显得“狂野不羁” , 从中产生了极端复杂的引力波信号 , 科学团队开发的模型预测了黑洞的旋转轨迹 , 为科学家在探测数据中发现引力波信号提供了帮助 。
汗南博士解释说 , 黑洞的旋转轨迹似乎完全纠缠 , 一团乱麻 , 没有任何线索 , 然而 , 当设想一下黑洞绕转的图像时 , 黑洞轨迹的混乱渐渐明朗 。 从复杂的黑洞旋转运动着手 , 他们使用了对黑洞轨迹方程式进行描述的数学工具 , 黑洞旋转的情形好似人们观看一个坐上高速旋转木马上的小孩 , 当小木马人挥动手臂时 , 站在旁边的人们难以分清小木马人的动作 , 可能由于兴奋而挥动了手臂 , 但人们不是站在边上观看 , 而是坐在小木马人的旁边 , 自身在旋转时看到的小木马人好似静止不动 , 坐木马的孩子朝人们挥挥手臂或竖竖拇指 。
【双黑洞“无间道”绕转生成引力波】
物理模型编进了计算机程序 , LIGO引力波探测项目的科学家应用了计算机程序 , 搜索了黑洞的合并现象 , 然而 , 应用计算机程序和开启探测器不是简单的事情 , 有大量的理论和实验步骤有待完成 。 到目前为止 , 科学团队仅完成了相互绕转的黑洞“近动效应”研究 , 他们确定了下一个研究目标 , 当黑洞发生相互碰撞时 , 它们的旋转轨迹会发生怎样的变化 。 制定了阶段性的研究目标之后 , 科学团队使用了大型计算机的模拟功能 , 包括验证爱因斯坦方程式在黑洞碰撞前后的有效性 。
需要开发多个物理模型 , 收集足够的有关黑洞质量与旋转率关联的数据 , 全面了解黑洞复杂系统的总体特征 。 科学探索的道路曲折 , 前途光明 , 科学团队持有有乐观态度 , 朝着解开黑洞谜团的方向努力 。 随着两台引力波探测器的技术升级和重新启动 , LIGO项目的科学家第一次发现引力波的信号也许只是时间问题 , 计算模型将会帮助科学家找到引力波的踪迹 , 人们无从知晓最后的结果 , 只有耐心等待 。

(编译:2014-11-17)

    推荐阅读