清华大学|信息学院|国家实验室|English Version

引力波再探——来自又一对黑洞碰撞

2016615日,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作组织和 Virgo科学合作组织在圣地亚哥举行的美国天文学会第228次会议上正式宣布,在高新LIGO探测器的数据中确认了又一起引力波事件。作为LIGO科学合作组织成员,清华大学研究团队参与了此次发现。

世界协调时间20151226日凌晨33853秒,科学家们第二次观测到引力波——时空的涟漪。这次引力波信号由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)的一对LIGO探测器探测到。

LIGO是由美国国家科学基金资助,由加州理工学院和麻省理工学院构思、建造并运行的。本次发现发表于物理评论快讯( Physical Review Letters)期刊,由 LIGO科学合作组织(包含GEO合作组织和澳大利亚干涉引力天文协会)和 Virgo科学合作组织做出,使用的数据来自于两台LIGO探测器。

引力波携带着无法从其他手段获得的关于引力波形成的源头和引力本质的独特信息。物理学家们总结出这次探测到的引力波与第一次一样仍然是产生于两个黑洞并合的最后时刻。两个黑洞分别为大约148倍太阳质量,最后并合生成的黑洞有21倍太阳质量。大约14亿年前的并合过程中大约有1个太阳质量的物质转化成了引力波。被探测到的信号来自于并合前的最后大概27个绕转轨道周期。信号到达列文斯顿探测器比汉福德探测器早1.1毫秒,这一信息可以初步给出信号源在天区中的位置。

清华大学研究团队由信息技术研究院研究员曹军威负责,还包括计算机系都志辉和王小鸽等成员。研究团队着重采用GPU加速和机器学习等技术提高引力波数据分析的速度和效率,参与了引力波暴和数据分析软件等工作组相关研究,开发的软件工具为LIGO科学合作组织成员广泛使用。此前,2016基础物理学特别突破奖授予了为引力波直接探测作出贡献的研究人员。

                                                                       

两次引力波信号对比示意图:GW150914GW151226。第二次GW151226对应波源黑洞的质量比第一次GW150914探测到的那对小得多,因此在探测器敏感的频率范围内经历了更长的时间——大约一秒钟。GW150914信号的频率范围在35-250Hz,而GW151226信号的频率范围在35-430Hz

【发布时间:2016-07-12】【浏览次数:204】