点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:认识宇宙⑤探测引力波
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

认识宇宙⑤探测引力波

来源:光明网2018-07-26 10:09

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

    大家好,我是国家天文台的苟利军。我们上次提到,成功观测到来自于超新星1987A的中微子,预示着中微子天文学的开启。在中微子天文学开启的20多年之后,科学家们最近又迎来了一个全新的探测方式,那就是引力波。

认识宇宙⑤探测引力波

    探测引力波

    1915年,爱因斯坦提出广义相对论。几个月之后的1916年,爱因斯坦对广义相对论的场方程做了简单假设之后,得到了一个描述时空振荡的波动解,这就是我们现在所知道的引力波。

    先是花费几十年的时间确认引力波真实存在,而后,在众多科学家的努力之下,时隔一个世纪之后,终于在2015年9月14日,美国的激光干涉引力波天文台LIGO,直接探测到了两个恒星量级黑洞合并时所产生的引力波,这个双黑洞系统位于13亿光年之外。因为双黑洞系统不会产生引力波之外的其他任何信号,所以引力波成为探测双黑洞系统的唯一利器。

    在此探测之后,又发现了其他几例双黑洞合并事件。不过天文学家更为期待另外一类合并事件,那就是双中子星合并。因为双中子星合并的时候,不仅仅会产生引力波,同时还会产生非常强的中微子和电磁信号,所以不仅仅能够被引力波探测器探测到,还可以被其他各类的望远镜同时探测到。

认识宇宙⑤探测引力波

    中子星合并的数值模拟过程(来源:NASA)

    本来,科学家们估计这类信号只有等到2020年左右才能观测到。然而比较走运的是,在第一次探测到引力波之后大约两年,LIGO联合欧洲的引力波设备VIRGO,就探测到了双中子星合并的信号。这一次,地球上多达70多个不同类型的望远镜,都加入到了这场后续的观测当中。此次观测,不仅仅是发现了一些新的天文现象,更是帮助天文学家确认了一些悬而未决的理论模型。

    尽管LIGO已经探测到了多起引力波事件,但也仅仅是引力波频谱上非常小的一个范围。LIGO非常类似于当初的光学望远镜,而在LIGO探测范围之外,还有更广的其它类型的引力波需要人类去探索,也需要我们利用其它的方式去探测,比如中国的西藏阿里计划就是探测波长几乎是宇宙尺寸的原初引力波,它的探测方式就是利用原初引力波对于微波背景辐射的特定模式的偏振效应;另外,中国的FAST望远镜和由多个国家一起正在建设的平方公里阵,可以利用叫做脉冲星计时阵的方式来探测星系合并时所产生的引力波背景。

    四百多年前,光学望远镜出现。大约一百年前,人类开始逐步利用光学之外的一些电磁辐射,对宇宙进行研究。如今,我们已经能够对天体进行整个电磁频谱的观测研究。除此之外,一些新的探测方式的出现,比如中微子和引力波,无疑极大地丰富了我们的观测手段,让我们能够对某些天体或者现象,进行全面而深入的多方位研究。技术的进步,配以这些不同的探测方式,必然会将更多的宇宙奥秘带到我们面前。

    好了,有关探测宇宙的几次飞跃就讲到这里,以后有机会,再给大家讲讲其它有关宇宙和星空的有趣故事,谢谢大家收听。

    讲述人简介

    苟利军,国家天文台研究员,黑洞及其高能爆发现象研究团组负责人。中国科学院大学教授、北京市天文学会副理事长。2016年获得中国侨界个人贡献奖。

    本期编辑:小怪兽

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 四川筠连山体滑坡:彻夜搜救

  • 节后电影市场持续火热

独家策划

推荐阅读
基于对生成型人工智能与史学研究关系的充分实践和思考,笔者认为,这项革命性的技术既非“潘多拉的盒子”,也不是万能宝箱。人工智能在史学研究中的应用存在不可避免的局限性,需要靠学者克服并化剑为犁。
2025-02-10 09:52
图为2月8日,影迷在成都天府长岛数字文创园哪吒形象雕塑前合影。当哪吒脚踏粒子幻化的风火轮掠过水墨渲染的蜀中山水,观众看到的不仅是一部电影的进化史,更是一个文明古国以科技赋能传统文化展现出的魅力。
2025-02-10 10:16
同新能源汽车一样,未来低空经济主力场景——电动垂直起降航空器(eVTOL)与无人机等的规模化推广应用,离不开高性能动力电池。燕绍九表示,下一步,研究中心将持续推动石墨烯锂电池材料的开发和工程化应用,为低空经济蓬勃发展贡献力量。
2025-02-10 10:13
近日,深度求索(DeepSeek)旗下DeepSeek-R1、V3、Coder等全系列大模型正式接入国家超算互联网平台。为促进超算算力一体化运营、打造国家算力底座,国家超算互联网平台去年4月正式上线,覆盖科学计算、工业仿真、人工智能(AI)模型训练等各个领域。
2025-02-10 10:11
当前AI(人工智能)正在逐渐改变世界,成为政府决策、医疗干预、金融交易、司法审议、环境保护、科学研究等领域的重要“参与者”。
2025-02-10 09:28
张学勇介绍,科研人员挑选了17个具有代表性的小麦品种,对它们染色体水平的基因组进行从头“组装”,最终得到了高质量的基因组数据。中国工程院院士刘旭认为,这项研究成果将推动我国小麦种质资源研究迈入大数据时代,加快重要基因的挖掘与利用。
2025-02-10 10:04
很多人说睡前吃宵夜不好,最常说的理由就是会长胖。其实,长胖跟吃夜宵本身并没有很大关系。
2025-02-08 10:16
冬日暖阳下,搭乘摇橹船泛舟浙江杭州西溪国家湿地公园,水道如巷,河汊如网,如入画境。
2025-02-08 10:14
该研究团队就如何度量全球尺度土壤水分站点空间代表性、如何表述地面的复杂性、这种复杂性又如何影响站点的代表性三个方面展开了研究。他们提出了新指标“站点相似面积比”,该新指标的优势在于不仅考虑了卫星像素内环境因素的空间异质性,还考虑了站点的下垫面情况。
2025-02-08 10:04
在山东省邹城市,有着百年传承历史的非遗——火虎表演,也以全新面貌迎接申遗成功后的首个春节。”春节期间,天津游客孙先生来到河南省开封府景区,沉浸式体验开封市首个全息侦探剧目《闸口盘车案》表演。
2025-02-08 09:58
托卡马克最初是由苏联库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的,是一种利用磁场约束带电粒子来实现可控核聚变的环形容器。
2025-02-08 09:22
踩着“咯吱、咯吱”作响的积雪深一脚浅一脚地前行,时不时俯下身子仔细查看。大年初三中午,塔里木油田油气运销部管道工程师胡毅正和同事沿着线路做检查。
2025-02-07 09:29
云南省丽江市玉龙纳西族自治县太安乡,海拔2827米,中国科学院空天信息创新研究院西南丽江卫星数据接收站(以下简称丽江站)就坐落于此。唐梦月之前一直在北京密云卫星数据接收站工作,2023年7月,他主动请缨支援建设,从北京来到了丽江。
2025-02-07 10:07
记者从全国林业和草原工作视频会议上获悉:2024年我国完成国土绿化任务超1亿亩,包括造林6669万亩、种草改良4836万亩,其中,治理沙化石漠化土地3683万亩。
2025-02-07 10:04
此地坐落着我国单体容量最大的“沙戈荒”光伏项目——中国绿发集团所属新疆中绿电技术有限公司(以下简称“新疆中绿电”)若羌400万千瓦光伏项目。春节假期,担任新疆中绿电若羌区域运检中心副经理的郭晓阳,选择坚守在项目现场。
2025-02-07 09:59
6日,记者从中国科学技术大学了解到,该校陈维教授课题组首次提出一种基于电化学原理的绿色可持续废弃物回收管理策略,能够同时实现废旧锂离子电池正极材料中的锂资源回收和工业尾气中氮氧化物污染物的捕获和转化。
2025-02-07 09:58
构建“教育-认证-就业-成长”的全链条生态,让每个飞手都能找到属于自己的“升空航道”。
2025-02-06 14:23
松下的重组绝非简单的业务收缩,而是日本制造业在数字经济时代的一次战略校准。
2025-02-06 13:20
该奖项是国际卒中领域临床医学的最高奖,设立34年以来,这是亚洲科学家第一次获奖。
2025-02-07 09:52
西湖大学未来产业研究中心、工学院王睿团队在钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池领域取得重要成果。
2025-02-06 09:20
加载更多