引力波观测袋包括四个黑洞碰撞

对来自LIGO和处女座的数据进行重新分析后,引力波检测的数量达到了11个,其中包括迄今为止发现的最遥远,最强大的黑洞合并。

引力波观测袋包括四个黑洞碰撞

大约50亿年前,在遥远的星系中,两个巨大的黑洞,重达34和51太阳质量,坍塌并合并成一个80太阳质量的怪物。这场戏剧性事件以强大的引力波的形式释放出5个太阳质量的能量,以光速在太空中传播。2017年7月29日,这些微小的时空涟漪 - 一个世纪以前由阿尔伯特爱因斯坦预测 - 到达地球,在那里它们被人类制造的最精确的测量装置探测到。

GW170729作为引力波信号,是两个美国LIGO探测器(激光干涉引力波天文台)和意大利处女座探测器现有观测中探测到的四个新事件中最遥远,最强大的。在2015年和2017年的前两次观测中,LIGO发现了其他七项活动,其中两项活动也是处女座在2017年8月的3.5周内“感觉到”,当时欧洲仪器与LIGO并行运行。对所有可用数据进行全面的重新分析,于11月1日在马里兰州举行的引力波会议上进行,并在天文预印本网站arXiv.org上在线发布。 11月30日,又发现了另外四个事件,总数达到11个。其他三个新的被指定为GW170809,GW170818和GW170823。

根据撰写发现论文的团队的联合主席Patricia Schmidt(荷兰Radboud大学)所说,新发现有助于描述二元黑洞的种群属性及其碰撞和合并的频率。特别是,天文学家渴望更多地了解恒星质量黑洞的质量分布 - 超新星爆发的剩余物。例如,GW170729带来了一些神秘感,因为现有的恒星演化模型难以产生超过50太阳质量的黑洞。

物理学家Jo van den Brand(阿姆斯特丹荷兰国家亚原子物理研究所)是欧洲处女座合作的发言人,他说,随着这些新发现,最初的观测运动的收获可能尚未完成。除了四项具有统计意义的新发现之外,LIGO / Virgo Collaboration还公布了14个“边际事件候选人”名单,并且在2019年2月,所有数据都将公开发布。“外部团体也可能会对数据感兴趣,”van den Brand说。

在一篇配套论文中,该团队使用现有的观察结果表明,二元黑洞的合并率每年每立方千兆(每年3.5 x 10 28立方光年)10到100次合并,并且这个数字随着增加而增加红移(距离) - 正是你所期望的,因为过去的宇宙恒星形成率远远高于现在。

目前,所有三个引力波探测器正在升级,以进行新的同步观测运行。LIGO执行董事David Reitze(加州理工学院)表示,“随着LIGO和Virgo在2019年3月下旬恢复观察,我们无疑会发现更多的二元黑洞并购。” 鉴于仪器灵敏度的提高,科学家们预计平均每周至少会发现一次事件。正如LIGO发言人David Shoemaker(麻省理工学院)所说,“这是一个令人难以置信的激动人心的时刻。”

引力波观测袋包括四个黑洞碰撞

该图显示了LIGO / Virgo(蓝色)检测到的所有十个黑洞合并的质量。还示出了具有已知质量(黄色


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