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马上!中澳天文台要联合发布影响人类的重大消息,小编提前剧透整理解说!

2017-10-16 来源: 墨尔本微生活 原文链接 评论8条

这几天,所有人都在被一个新闻刷屏——全世界的天文台都要在凌晨1点(北京时间今晚10点)公布大新闻!

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本次联合发布,我们澳洲本土的OzGrav团队也在其中,这个OzGrav也是致力于研究黑洞和扭曲失控的物理研究中心,总部位于墨尔本,由多个墨尔本高校的团队组成,你的母校在不在其中呢?

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而自从消息一出,大家纷纷开始兴奋地猜测,我的天,不会是三体人要降临地球了吧?地球要毁灭了?

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不过~别着急安排后事,其实这次的重大消息已经有了不少“前戏”,所以我们大概可以猜测出是什么。小微特来剧透一下!

先说说猜测的依据。

首先,在紫金山天文台公布消息的海报上,我们看到了这行字……

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我国天文学家将与LIGO/Virgo科学合作组公布发现,不难看出LIGO和Virgo是这次大发现的线索。那么LIGO和Virgo是什么呢?

LIGO是Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory的缩写,也就是激光干涉引力波天文台,是用来检测引力波的大规模物理实验和天文观测台,位于美国。

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(LIGO)

而Virgo全称Virgo interferometer,也就是处女座干涉仪,和LIGO是同样性质的检测引力波的干涉仪,位于意大利比萨附近。从2007年起,LIGO和Virgo合作,开始共享并共同分析侦测数据,并且共同发布研究结果。

而本次全球重大的天文台都和LIGO/Virgo共同发布重大消息,几乎可以确信这则消息是和引力波有关的了!今年8月25日,LIGO/Virgo合作组织发布了一条消息,更让这个猜测得以坐实,翻译如下:

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那么,经过近两个月的时间“评估置信度”,他们要发布的消息肯定是和这次引力波事件有关了。

2016年2月11日,LIGO宣布直接探测到了引力波。至此之后,引力波就成为了一个热词,在物理界引发了轩然大波,相信也引爆过你的朋友圈。

今年的诺贝尔物理学奖更是颁给了LIGO的三位科学家,Rainer Weiss,Kip Thorne和Barry Clark Barish,表彰他们在LIGO的建造和引力波探测方面的贡献。

那么,引力波到底是什么呢? 还记得中学物理课的万有引力理论吗?

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这个大家都很熟悉了,万有引力理论认为,时间和空间是绝对不变的,就好比说是时间和空间是一块儿水泥地,你,作为1坨物质,不管在上面怎么蹦跶都不会影响这款而水泥地的形状。

但是后来,爱因斯坦提出了反对意见,根据广义相对论,时间和空间其实不是一块儿水泥地,而是一个弹簧床垫!如果你在上面蹦跶的话,这个床垫就会凹陷、变形。

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如果你的动作太大,就不止脚下的部分变形了,整个床垫就会一起晃,一边晃力量一边向四周传播能量。

那么,你可以想象这个物质实体由你变成了一个星球,那么它会把整个时空压变形。

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当然,这只是一个很粗糙的二维比喻,实际上,这个星球会将三维空间的所有维度都压变形。

那么,如果这个星球突然变重,或者都抖动了一下,那么下陷的深度就会变化,这个变化会从中心迅速传递出去,就像你晃动的床垫。

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而它力量的传递,像往河里丢了一块儿小石子,引起了一圈圈的涟漪。只不过,这次涟漪是出现在在翘曲的空间中。

这就是引力波啦!宇宙空间的涟漪,靠着时空的卷曲在宇宙中震荡。

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(引力波示意图)

那么,引力波对我们会有什么影响吗?

对于理论物理来讲,引力波存在的预言被证实后,代表着建立在这个理论后面的一连串东西都将成立,而我们对宇宙的很多认识,也将慢慢从猜测变为真实。

应用上来说,引力波可以作为一个开拓性利器,通过引力波观测宇宙,可以让我们对宇宙的认识更清楚,诸如暗物质、暗能量,也将慢慢被我们观测到。

当然,还有一些极端的情况,看过《三体》的小伙伴们一定还记得引力波天线——地球文明用来威慑三体文明的武器。这个引力波天线可以实现在宇宙中高效通信,在必要时向宇宙广播三体文明的坐标,从而使三体文明被更高文明消灭。

某种程度上讲,引力波的应用,也可能跟我们的死活息息相关啊~

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那么,既然引力波早已被检测到,为什么这次的发现依然这么重大?

爱因斯坦最着名的方程式E = mc²相信你也能背下来了,E是能量,m是质量,c是代表光速的常数。也就是说,质量可以正比例转化成能量,也就是说越胖越有力量!

在这次之前LIGO检测到引力波,是两个黑洞的合体。这两个黑洞,一个质量是太阳的29倍,另一个质量是太阳的36倍。而最终,它们合并成了一个质量为62倍太阳的黑洞。

那我们算一下,29+36=65啊,那合体完怎么才有62个太阳质量呢?

那剩余的3倍于太阳质量的重量其实转化成了能量,以引力波的形式震出来了。

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(NASA发布的两个黑洞引发的引力波示意图)

而LIGO/Virgo之前只观测到两个黑洞合并所产生的引力波。

而黑洞之所以叫做黑洞,是因为光逃不出来,所以造成了完全的黑暗。因此,哪怕是这么热烈的一次合体,我们只能检测到能量,却“看不见”引力波!

然而,这次LIGO很可能观测到了黑洞-中子星的合并,甚至可能是中子星-中子星的合并,那么,这一次,我们就能看到啦!

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(两个中子星合并时喷射的重力波,中心区域被拉伸了5倍,可见度较好)

所以,上次的探测到引力波,就好比两辆车在远处相撞,只闻其声(引力波)光学上看不到任何东西。虽然没图没真相,但是信不信由你呗。

但这一次不一样了,除了相撞的声音,还爆炸了,火光四射,个个都可以看得到,所以大家格外重视。而且,不光能“看到”引力波,在两个星体合并之后,会有一部分的物质被抛出。

这一部分物质,一部分会逃逸到太空,成为千新星。这个千新星呢,就是碎块内部产生了一系列衰变裂变,释放出大量能量,使整个物质加热,发出大量光芒,比“新星”量1000倍,所以被成为千新星。它的亮度是我们太阳的几千万倍。

还有一点你可能也感兴趣:其实地球和宇宙其他地方的金、银等重金属,大都是黑洞-中子星、中子星-中子星合并抛出的碎块儿形成的。据估计,中子星的一次碰撞,抛出的黄金足有300个地球那么重。

不过这次的合并很可能是发生在1.3亿光年外的NGC 4993星系,基本你有生之年可能是见不到这些黄金了,小微等着捡黄金的梦碎了……

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(可以说是非常晃眼了)

而另一部分物质呢,则会在黑洞周围,和黑洞构成一个“黑洞-吸积盘”系统。其实我们在《星际穿越》里就看到过类似的系统~

就是它啦~

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 而这个系统,在黑洞的旋转轴方向会形成喷泉一样的“喷流”,喷流的内部行程伽马射线暴,持续时间一般不超过2秒(短伽马暴),而后与星际介质互相作用,产生出多波段的辐射,也就是伽马暴的余晖。

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(伽马射线暴——宇宙中极端高能的剧烈事件产生的天文现象)

所以,这次可能观测到的黑洞/中子星-中子星的并合,理论上能让我们看到至少五类现象:引力波、千新星、千新星扫除物质发出的射电辐射、短伽马暴、和它的余晖。

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也就是说,这次我们可能观测到了一个巨大天文现象的全过程,而更可能直接确定短伽玛暴的起源——这一直是科学界悬而未决的问题。

那么,北京时间10点,也就是澳洲时间的周二凌晨一点,让我们等待联合发布,看看这次重大的消息,到底是什么吧!

当然,最后也别忘了,这样一场全球天文界的盛事也少不了澳洲科学家的努力,此前,澳洲各间大学在LIGO项目中的贡献是:

  1. 澳洲国立大学开发的是干涉仪反射镜的锁定系统。

  2. 阿德莱德大学研发的是探测器的校正系统来调整镜面扭曲。

  3. 西澳大学的贡献是避免镜像不稳定。

  4. Monash大学, 墨尔本大学 和 Charles Sturt 大学就对LIGO收集到的数据进行详细分析。

嗯,看起来果然挺牛逼的样子~

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最新评论(8)
媛圆园没脾气- 2017-10-16 回复
有人看懂了吗 能简单概括吗
君莫笑:-D 2017-10-17
简单概括就是即将有一场巨大的天文现象而且还是全球直播!
SaltyShell 2017-10-16 回复
只觉得人类微小如尘埃
奈玹涵若 2017-10-16 回复
似懂非懂
人人都爱奇小葩 2017-10-16 回复
斯国一的样子
___July_____ 2017-10-16 回复
哦哦原来是这样


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