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LIGO和Virgo联合探测到引力波

2017年9月27日,激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织和室女座引力波探测器(Virgo)合作组织宣布首次联合探测到引力波。这是第四个探测到的双黑洞系统并合产生的引力波,也是第一个被Virgo探测器记录的引力波信号。本次发现充分说明了引力波探测网络在科学上的重要性。

今年8月14日,三个探测器联合观测到此次引力波信号(命名为GW170814)。LIGO一对完全相同的探测器分别位于美国路易斯安那州列文斯顿(Livingston, Louisiana)和华盛顿州汉福德(Hanford, Washington),以及位于意大利比萨(Pisa, Italy)Virgo探测器同时观测到了由两个恒星级黑洞并合瞬间产生的引力波信号。这一成果被物理评论快讯(Physical Review Letters)期刊接受发表。

这次探测到的引力波与前三次一样仍然是产生于两个黑洞并合的最后时刻,分别为大约31和25倍太阳质量,距离地球18亿光年,最后并合生成的黑洞有53倍太阳质量,意味着大约有3个太阳质量的物质转化成了引力波。

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图:GW170814信号源的天空定位

引力波探测网络的主要优势体现在信号源的天空定位方面。如图所示不同分析方法GW170814信号源90%置信度区域的比较。蓝色区域对应只用一对LIGO探测器的快速定位结果,将Virgo探测器加入后导致的橙色区域将定位准确度整整提高了一个数量级。而最终绿色区域是使用三个探测器经过全面参数估计分析后得到的结果——一个80平方度的区域。

清华大学LIGO科学合作组织工作组由信息技术研究院曹军威、范锡龙和计算机系都志辉、郭翔宇组成,自2009年成为LIGO科学合作组织正式成员,参与了迄今为止的四次双黑洞并合引力波发现并作出贡献,本工作得到了国家自然科学基金委和清华大学自主科研计划的资助。

GW170814是LIGO和Virgo的第二次观测运行(从2016年11月30日到2017年8月25日,其中Virgo从2017年8月1日开始加入)中发现,充分体现出引力波探测网络的优越性。LIGO和Virgo的第三次观测运行2018年开始,必将迎来引力波天文学的美好未来。

 

(注:LIGO由美国国家自然科学基金(NSF)资助,加州理工学院和麻省理工学院负责建造和运行,德国(MPG)、英国(STFC)和澳大利亚(ARC)也作出了重要贡献。来自世界各地的1200多名科学家通过LIGO科学合作组织参与具体工作,其中包括GEO合作组织。其他合作伙伴参见:http://ligo.org/partners.php。

Virgo合作组织由来自20个不同的欧洲研究团队的280名物理学家和工程师组成:6个来自法国的CNRS、8个来自意大利的INFN、2个来自荷兰的Nikhef、还有各1个分别来自匈牙利、波兰和西班牙。Virgo探测器位于意大利比萨的欧洲引力天文台。)

 

【发布时间:2017-09-28】【浏览次数:112】