引力波探测与黑洞

另リ問

图片来自网络

引力波天文台就是这样设置的，因为引力波经过时会对时空产生特有的扰动。引力波沿着一个方向——比如说南北方向压缩空间，与此同时在垂直的方向——东西方向上拉伸空间。因此，引力波经过观测仪时，会挤压管道的其中一臂，导致此臂两个端点的镜子相互靠拢，而另一臂的镜子则会彼此分离。一毫秒后，随着引力波继续传播，这种效应会反转，被压缩的臂将会变为被伸展，而原本被伸展的臂将会变为被压缩。而激光光束则不断测量反射镜之间的距离，将这个循环变化记录下来。
整个过程比听起来的要复杂得多。两个黑洞碰撞所触发的引力波是非常强大的，空间会因此震荡，并且是剧烈的震荡。这种宏大的碰撞引发的空间震荡以光速涌过整个宇宙，但他们不会以光波在空间传播的方式来传播，而是以空间本身波动的方式传播。当引力波经过时，会交替压缩和拉伸所过之处的时空结构，这样的波动将是致命的，能在1毫秒内，把一个身高180厘米的正常人拉伸到360厘米，再把他挤压到90厘米以下，随后再次将他拉伸。附近的任何行星都将被撕成碎片。但波动会随着向外扩展而逐渐减弱，就像把一块石头扔进池塘里涟漪会逐渐变弱那样。这些波动抵达地球时，所导致的拉伸和收缩在时空中的规模将远远小于质子的宽度。
为了能观测到如此微小的波动、引力波天文学家可调煞善苦心，尽可能地消除天文台附近的环境干扰，路过的卡车所导致的震动或者地震的震波都已被剔除。不同条件下的引力波信号，都拥有相应的理论预测“模板”，必须时时将观测数据与之比较。探测活动由多个独立天文台同时进行，通过各大文台间的相互比较，增加了观测结果的可信度。这些天文台分布在半个直至超过半个美洲大陆的广阔区域。
中子星碰撞可能是引力波的主要来源。已有天文台能够观测幷记录中子星双星的最后时刻，就是那种城市大小、致密而彼此环绕运行的双星系统。激光干涉引力波天文台最容易接收到频率在100到3000赫兹的信号，恰好是我们的耳朵能够听到的声音。因此，一旦引力波被电子设备记录下来，你就可以真真切切地倾听它的声音。引力波天文台将会把声音加入到我们的宇宙意识中。中子星的碰撞会以低沉的呜咽声开始，然后频率迅速飙升至顶点，就像快速接近的救护车警笛声。

图片来自网络

尽管如此，能观测到的最强的引力波信号依然来源于两个?吹呐鲎病５毙??暮诙唇??嘤鍪保?蚰谛??乃俣仍嚼丛娇欤?钡浇咏?馑佟＞菰げ猓?统恋奈匮噬??嶂鸾ケ涑煽焖俚倪筮笊???嗨朴谀窭嗟牟?簟??诖笤技该胫幽谄德恃杆偕仙???欢魏撩爰冻ざ痰娜缤?没黝嗨?⒊龅南焐???けê诙醋钪盏呐鲎埠秃喜ⅰＡ礁龊诙春隙??唬?艚幼乓欢瘟逑欤?嗨朴谥鸾ゼ跞醯穆嗌??碌母?蟮暮诙从晌⑽⒉??鸾プ??榷ㄗ刺?