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LIGO可以探测到引力波的永久时空扭曲

点击量:   时间:2018-01-10 01:03:16

R. Hurt / Caltech-JPL作者:Leah Crane就像一条经常被宽肩拉伸的毛衣,时空可以通过不断波及它的引力波永久地扭曲这种称为引力波记忆的失真可以让我们探测到我们无法触及的波浪 - 即使我们看不到导致它们的事件这使我们能够找到一些宇宙中最奇特的物体引力波是由大量物体在时空中移动而产生的 2015年,激光干涉仪引力波观测台(LIGO)首次探测到由两个黑洞相互螺旋形并引起并合并引起的引力波从那以后,理论家们一直在努力弄清楚其他事件和物体的这种波浪会是什么样子物理学中一些最奇特的物体,如蒸发黑洞,宇宙弦,甚至可能的额外尺寸,都会引起比我们目前检测到的频率高得多的引力波但澳大利亚墨尔本莫纳什大学的Lucy McNeill及其同事Eric Thrane和Paul Lasky表示,仍有希望这些难以捉摸的物体能留下可探测的信号如果有两个人漂浮在附近,比如说,一对合并的黑洞,它们之间的空间会随着时空拉伸而被引力波扭曲而变得越来越大一旦黑洞合并并且波浪停止,这种振荡就会停止 - 但这两个人在他们开始时将处于不同的距离对引力波的记忆会使它们稍微分开或靠近在一起这种时空的永久性失真产生的信号弱10到100倍,频率远低于振荡引力波的原始信号它也可以在所有方向上延伸,即使引力波本身在一个特定方向上发出光束频率的差异意味着LIGO和类似探测器可以发现引力波的事件类型将具有太低的频率以使它们也拾取存储器信号但是如果天体物理事件产生的引力波频率太高而LIGO无法发现,那么它们的记忆信号可能很容易落入天文台的探测范围,从而使我们能够接收它们麦克尼尔和她的同事称这些“孤儿”信号是因为母波不可检测 “我们可以使用LIGO来探测宇宙中曾经被认为是不可见的引力波,”麦克尼尔说 “LIGO肯定无法看到振荡拉伸和收缩,但是如果存在这样的物体,它将能够检测到记忆特征”事实上,记忆信号可以提供许多物体会发出很高的第一个明确的证据 - 频率引力波确实存在即使是光谱中较不深奥的末端的物体,例如小的原始黑洞,也尚未逃脱理论领域 “问题在于,在那些极高频率下预测引力波的天体物理情况是非常具有推测性的,”新泽西州蒙特克莱尔州立大学的Marc Favata说 “我们没有确凿的证据证明存在这样的高频源 - 但如果某些模型是正确的,它们就可以”孤儿记忆信号可能代表这些理论的光线,使研究人员无需寻找即可找到高频光源消息来源本身 “最令我兴奋的是,记忆为我们提供了探测以前无法获得的一系列引力波谱的工具,”Thrane说 “谁知道我们会发现什么”期刊参考:物理评论快报,DOI:10.1103 / PhysRevLett.118.181103关于这些主题的更多信息: