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引力波示意图
引力波示意图(myTea German Herbal Tea/视频截图)

科学家再次捕获到超短引力波信号,其蕴含的信息远超出我们的认知

【希望之声2020年10月28日】(编辑:郭晓)目前人类的科技水平能够观测到的宇宙范围直径约为930亿光年,宇宙从诞生之日起到今天已经过去了138亿的时间。作为地球上唯一一个人类社会文明没有停止过的古国,中华民族有着号称“上下五千年”的历史。但是这伟大的一万年时间放在宇宙的长河中,转瞬即逝,而人类探索宇宙的历史则是短上加短,只有几百年的时间。就算是人类文明可以延续几万年、几十万年,也无法探索完宇宙的奥秘。

人类近代史上涌现出许多伟大的科学人物,他们带领着人类一下下叩响宇宙的大门,引力波的发现就是其中最响亮的一声。最早提出引力波的科学家是爱因斯坦,他在上个世纪上半叶根据广义相对论预言了引力波的存在,这一预言大约100年后才被证实,即2015年一支国际科学团队首次发现了引力波信号。该发现不仅让现代人佩服爱因斯坦的前瞻性,还为许多天体物理理论提供支撑。

根据报道,不久前科学家再次捕获引力波信号,这次引力波的发现得益于意大利室女座引力波天文台和美国激光干涉引力波天文台的帮助,使科学家捕捉了持续时间小于0.1秒的引力波信号。通过分析该信号,研究人员发现了可能改写现有历史的情况。在了解该发现之前,我们需要对引力波有所了解。

科学理论指出,时间和空间发生弯曲后会以波的形式对外传递能量,这种形式就是引力波引力波就像是湖面上的一圈圈涟漪,从中心点不断地向外扩散。引力波既然和黑洞相似,那么它应该和涟漪一样存在中心扰动源,那么促使引力波形成的因素是什么呢?现有理论认为是黑洞之间的互动,包括黑洞之间的合并黑洞之间的碰撞等等。引力波信号一般情况延续的时间并不长,那么该信号中隐藏着什么信息呢?

研究人员通过对该信号进行解析,发现它可能由一个质量为142倍太阳质量的黑洞发出的,但是这种类型的黑洞在以往的探测历史中并未出现过。有科学家认为两颗质量相差不大的黑洞合并形成了更大质量的黑洞,其中一颗黑洞的质量是太阳的65倍,另一颗黑洞的质量是太阳的85倍。按照这位科学家的说法,65倍太阳质量的黑洞与85倍太阳质量的黑洞合并,应该会形成150倍太阳质量的黑洞,而研究人员根据引力波信号计算得出的结果是142倍太阳质量,那么其中的8倍太阳质量去哪了呢?

科学家认为这部分质量以其它形式损失了,引力波就是其中一种方式。即使这种说法符合真实情况,该发现还有一个疑问未解决,人类从未发现过65~140倍太阳质量的黑洞,这个档次的黑洞在理论上是不存在的。由此可见引力波信号中蕴含的信息远超出我们的认知。正如爱因斯坦当年所言,宇宙像一个无限延伸的球,我们走的越远,遇到的问题就越多。

责任编辑:田喆

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