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天上的引力波源有哪些 引力波是橫波還是縱波

導語:引力波是通過望眼鏡等觀測儀器來發現的,到底天上的引力波源有哪些?要想直到引力波的源頭,首先我們要直到生命是引力波,在物理學中,引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過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。那麼,引力波是橫波還是縱波?

天上的引力波源有哪些 引力波是橫波還是縱波

天上的引力波源有哪些 引力波是橫波還是縱波

引力波

一、天上的引力波源有哪些

引力波源於愛因斯坦建立廣義相對論以後的預言,即極端天體物理過程中引力場急劇變化,產生時空擾動並向外傳播。從LIGO在2015年9月14日首先發現雙黑洞併合產生的引力波事件以來,人們已探測到4例引力波事件。

昨日(2017年10月16日)發現的引力波事件不同於以往的雙黑洞併合,而是由兩顆中子星併合產生。這是人類首次同時探測到引力波及其電磁對應體,印證了“雙中子星併合不僅能產生引力波,還能產生電磁波”的理論預言,因此有評論稱“正式開啟了引力波天文學時代”。

由於該引力波事件意義重大,天文學界使用了大量的地面望遠鏡和空間望遠鏡進行觀測。但在引力波事件發生時,僅有4台X射線和伽馬射線望遠鏡成功監測到爆發天區,其中就有“慧眼”。

“慧眼”由中國國家國防科技工業局與中國科學院聯合資助建造,於2017年6月15日發射升空,目前仍處於試運行階段。“慧眼”不僅在引力波事件發生時成功監測了引力波源所在天區,還對其伽馬射線電磁對應體(簡稱“引力波閃”)在百萬電子伏特(MeV)高能區的輻射性質給出嚴格限制。

中國科學院高能物理研究所的專家解釋,比較4台監測到爆發天區的望遠鏡,“慧眼”在0.2—5MeV能區的探測接收面積最大、時間分辨率最高。由於此次引力波閃極為闇弱,導致沒有望遠鏡在MeV能區探測到引力波閃,“慧眼”對引力波閃在MeV高能區的輻射性質給出上限更顯可貴。因此,“慧眼”以合作組形式加入報告本次歷史性發現的論文。

需指出的是,“慧眼”原本的設計目標是探測黑洞、中子星等銀河系內的X射線天體,項目組通過創新使用望遠鏡輔助探測器,獲得探測伽馬暴及引力波閃的額外能力,使其成為國際上正在運行的最重要的伽馬射線暴監測設備之一。

引力波

二、引力波是橫波還是縱波

引力波是橫波。

引力波:在物理學中,引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過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,在遠源處為平面波;有兩個獨立的偏振態;攜帶能量;在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量,應可被探測到。但引力波的強度很弱,而且,物質對引力波的吸收效率極低,直接探測引力波極為困難。

三、最新引力波發現意味着什麼

引領天文學時代正在到來。

2017年的諾貝爾物理學獎,頒給了3名為引力波探測作出重要貢獻的美國科學家。引力波天文學的時代正在到來。

吳雪峯、金志平等研究人員預測,下一個探測亮點應該是中子星、黑洞合併產生的引力波事件。樂觀估計,這一激動人心的發現可能在未來一兩年內就與人類見面。此外,白矮星等天體合併產生的低頻引力波、以及宇宙開端大爆炸產生的原初引力波,還有待進一步探尋。

在這個領域,中國近年來相繼提出“阿里計劃”“天琴計劃”和“太極計劃”,在陸地和空間探測中低頻和低頻引力波。

在“慧眼”的技術基礎之上,中國科學院高能物理研究所提出了專門探測引力波閃的引力波高能電磁對應體全天監測器項目(GECAM),並將其命名為“閃電”。

據熊少林介紹,“閃電”不僅能夠同時監測全天隨機爆發的引力波閃,而且具有更低的探測閾值、更高的監測靈敏度以及更好的定位能力,對引力波閃的綜合探測性能遠超現有望遠鏡。如能順利立項,這有望使我國在引力波電磁對應體的探測研究上達到國際領先水平。

中科院紫金山天文台研究員韋大明説:“引力波能幫人類洞悉整個宇宙的起源。如果找到合適的引力波,人們將有機會為大爆炸等一系列基本物理假設找到證據。到那時,人類會以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。”