第3重力波GW170104 來自30億光年外的「雙黑洞合併」
國際物理學家發表,今年初1月4日測得目前最遠距離的重力波,名爲GW170104,而最近美國宇宙雷射重力波觀測站(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)第三度發現信號波,恰好正是前兩次發現的黑洞合併而成,且來自30億光年外的距離傳出,也是目前測得最遠距離的信號。
重力波簡單來說就是「時空扭曲」產生的「漣漪」,這是原次於極大質量的星系在時空運行時使它產生彎曲,在這個扭曲中,小質量的物體就會繞着大質量的物體轉,而成爲萬有引力,也就形成行星(小質量星球)的軌道。想像時空中的多個物體同時不斷運作,就會產生多個連續波動,並且會快速的往外散去。
▲重力波產生的樣子。(圖/翻攝自雷射干涉儀重力波觀測站官網Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)
本次GW170104與前兩次的重力波GW150914與GW151226一樣,都是來自於雙黑洞結合系統,科學家說這是一個來自於30億光年外的黑洞,擁有49個太陽質量,恰好就是前兩次測得兩黑洞,分別是31和19 太陽質量的總和。物理評論快報(Physical Review Letters)期刊對此提到,這項發現,會更進一步支持愛因斯坦(Albert Einstein)於1915年用廣義相對論預測重力波存在的說法。
▲GW170104是兩黑洞合併後傳送出來的,質量分別爲19與31太陽質量。(圖/翻攝自雷射干涉儀重力波觀測站官網Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)
宇宙重力波雷射監測站( LIGO)由1000多名國家研究員共同組成,並與歐洲的Virgo 探測器研究團隊(Virgo Collaboration)執行研究。科學家於2015年9月首次測的後,隔年的2月再測得第一次的重力波信號,同時也在華盛頓記者會上宣佈,重力波來源是「雙黑洞」融合的結果。
LIGO科學家指出,本次發現的GW170104重力波,捕獲信號的時間不到十分之二秒,且兩黑洞在合併前還相互旋轉、纏繞了6次之多,因此「重量級」黑洞的碰撞後所產生的能量,就以波的形式擴散出來。
從最新的觀測結果確實瞭解到,宇宙黑洞可以以不同方向旋轉,只是目前數據無法辨別黑洞是否會傾斜,但透過本次雙洞合併的信號來看,似乎可確定至少有一個黑洞並非一致性的「對齊」。LIGO實驗室執行總監David Reitze說,經過這第三波的發現,LIGO要再建立更強大的觀測站,期望2018年,監測器的靈敏度再提高。