天上的引力波源主要有什么
引力波是通過(guò)望眼鏡等觀測(cè)儀器來(lái)發(fā)現(xiàn)的，到底天上的引力波源有哪些?下面是百分網(wǎng)小編整理的天上的引力波源介紹，希望對(duì)你有幫助。
天上的引力波源
引力波源于愛(ài)因斯坦建立廣義相對(duì)論以后的預(yù)言，即極端天體物理過(guò)程中引力場(chǎng)急劇變化，產(chǎn)生時(shí)空擾動(dòng)并向外傳播。從LIGO在2015年9月14日首先發(fā)現(xiàn)雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波事件以來(lái)，人們已探測(cè)到4例引力波事件。
昨日(2017年10月16日)發(fā)現(xiàn)的引力波事件不同于以往的雙黑洞并合，而是由兩顆中子星并合產(chǎn)生。這是人類首次同時(shí)探測(cè)到引力波及其電磁對(duì)應(yīng)體，印證了“雙中子星并合不僅能產(chǎn)生引力波，還能產(chǎn)生電磁波”的理論預(yù)言，因此有評(píng)論稱“正式開(kāi)啟了引力波天文學(xué)時(shí)代”。
由于該引力波事件意義重大，天文學(xué)界使用了大量的地面望遠(yuǎn)鏡和空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。但在引力波事件發(fā)生時(shí)，僅有4臺(tái)X射線和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡成功監(jiān)測(cè)到爆發(fā)天區(qū)，其中就有“慧眼”。
“慧眼”由中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局與中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合資助建造，于2017年6月15日發(fā)射升空，目前仍處于試運(yùn)行階段。“慧眼”不僅在引力波事件發(fā)生時(shí)成功監(jiān)測(cè)了引力波源所在天區(qū)，還對(duì)其伽馬射線電磁對(duì)應(yīng)體(簡(jiǎn)稱“引力波閃”)在百萬(wàn)電子伏特(MeV)高能區(qū)的輻射性質(zhì)給出嚴(yán)格限制。
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的專家解釋，比較4臺(tái)監(jiān)測(cè)到爆發(fā)天區(qū)的望遠(yuǎn)鏡，“慧眼”在0.2—5MeV能區(qū)的.探測(cè)接收面積最大、時(shí)間分辨率最高。由于此次引力波閃極為暗弱，導(dǎo)致沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡在MeV能區(qū)探測(cè)到引力波閃，“慧眼”對(duì)引力波閃在MeV高能區(qū)的輻射性質(zhì)給出上限更顯可貴。因此，“慧眼”以合作組形式加入報(bào)告本次歷史性發(fā)現(xiàn)的論文。
需指出的是，“慧眼”原本的設(shè)計(jì)目標(biāo)是探測(cè)黑洞、中子星等銀河系內(nèi)的X射線天體，項(xiàng)目組通過(guò)創(chuàng)新使用望遠(yuǎn)鏡輔助探測(cè)器，獲得探測(cè)伽馬暴及引力波閃的額外能力，使其成為國(guó)際上正在運(yùn)行的最重要的伽馬射線暴監(jiān)測(cè)設(shè)備之一。
引力波是橫波還是縱波
引力波是橫波。
引力波：在物理學(xué)中，引力波是指時(shí)空彎曲中的漣漪，通過(guò)波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。
引力波是橫波，在遠(yuǎn)源處為平面波;有兩個(gè)獨(dú)立的偏振態(tài);攜帶能量;在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量，應(yīng)可被探測(cè)到。但引力波的強(qiáng)度很弱，而且，物質(zhì)對(duì)引力波的吸收效率極低，直接探測(cè)引力波極為困難。
最新引力波發(fā)現(xiàn)的意義
引領(lǐng)天文學(xué)時(shí)代正在到來(lái)。
2017年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，頒給了3名為引力波探測(cè)作出重要貢獻(xiàn)的美國(guó)科學(xué)家。引力波天文學(xué)的時(shí)代正在到來(lái)。
吳雪峰、金志平等研究人員預(yù)測(cè)，下一個(gè)探測(cè)亮點(diǎn)應(yīng)該是中子星、黑洞合并產(chǎn)生的引力波事件。樂(lè)觀估計(jì)，這一激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)可能在未來(lái)一兩年內(nèi)就與人類見(jiàn)面。此外，白矮星等天體合并產(chǎn)生的低頻引力波、以及宇宙開(kāi)端大爆炸產(chǎn)生的原初引力波，還有待進(jìn)一步探尋。
在這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)近年來(lái)相繼提出“阿里計(jì)劃”“天琴計(jì)劃”和“太極計(jì)劃”，在陸地和空間探測(cè)中低頻和低頻引力波。
在“慧眼”的技術(shù)基礎(chǔ)之上，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所提出了專門(mén)探測(cè)引力波閃的引力波高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器項(xiàng)目(GECAM)，并將其命名為“閃電”。
據(jù)熊少林介紹，“閃電”不僅能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)全天隨機(jī)爆發(fā)的引力波閃，而且具有更低的探測(cè)閾值、更高的監(jiān)測(cè)靈敏度以及更好的定位能力，對(duì)引力波閃的綜合探測(cè)性能遠(yuǎn)超現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡。如能順利立項(xiàng)，這有望使我國(guó)在引力波電磁對(duì)應(yīng)體的探測(cè)研究上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
中科院紫金山天文臺(tái)研究員韋大明說(shuō)：“引力波能幫人類洞悉整個(gè)宇宙的起源。如果找到合適的引力波，人們將有機(jī)會(huì)為大爆炸等一系列基本物理假設(shè)找到證據(jù)。到那時(shí)，人類會(huì)以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。”
理解引力波
在物理學(xué)中，引力波是指時(shí)空彎曲中的漣漪，通過(guò)波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年 ，愛(ài)因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不變性的結(jié)果，因?yàn)樗肓讼嗷プ饔玫膫鞑ニ俣扔邢薜母拍�。相比之下，引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當(dāng)中，因?yàn)榕ｎD的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無(wú)限的。
各種各樣的引力波探測(cè)器正在建造或者運(yùn)行當(dāng)中，比如 advanced LIGO(aLIGO)從2015年9月份開(kāi)始運(yùn)行觀測(cè)。
可能的引力波探測(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星，中子星和黑洞)。在2016年2月11日，LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器，已經(jīng)首次探測(cè)到了來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。
2016年6月16日凌晨，LIGO合作組宣布：2015年12月26日03:38:53 (UTC)，位于美國(guó)漢福德區(qū)和路易斯安那州的利文斯頓的兩臺(tái)引力波探測(cè)器同時(shí)探測(cè)到了一個(gè)引力波信號(hào);這是繼 LIGO 2015年9月14日探測(cè)到首個(gè)引力波信號(hào)之后，人類探測(cè)到的第二個(gè)引力波信號(hào) 。
2017年10月16日，全球多國(guó)科學(xué)家同步舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波，并同時(shí)“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號(hào)。
探測(cè)引力波
全球多國(guó)科學(xué)家10月16日同步舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波，并同時(shí)“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號(hào)。
我國(guó)包括南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2、國(guó)內(nèi)第一顆空間X射線天文衛(wèi)星慧眼望遠(yuǎn)鏡在內(nèi)的多臺(tái)設(shè)備參與觀測(cè)引力波事件，我國(guó)科研人員還借助引力波光譜解開(kāi)了宇宙中金、銀等超鐵元素的產(chǎn)生之謎。
美國(guó)東部時(shí)間8月17日8時(shí)41分(北京時(shí)間20時(shí)41分)，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”(LIGO)捕捉到這個(gè)引力波信號(hào)。此后2秒，美國(guó)費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到同一來(lái)源發(fā)出的伽馬射線暴。
全球約70個(gè)地面及空間望遠(yuǎn)鏡從紅外、X光、紫外和射電等多個(gè)波段開(kāi)展后續(xù)觀測(cè)。這其中，也包括中國(guó)架設(shè)在昆侖站的南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2。身在南京的中科院南極天文中心的年輕成員胡鐳，是第一個(gè)注意到南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2“有情況”的人。
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