LIGO开始第三轮探测运行：或新发现两个引力波信号

据国外媒体报道，在升级之后第三个观测周期的两周内，激光干涉引力波天文台（LIGO）和位于意大利的室女座干涉仪（Virgo）探测到了两个可能的引力波信号。这两个信号被认为来自同一对黑洞的合并。引力波是由剧烈天文事件导致的时空涟漪，最初由爱因斯坦的广义相对论所预言。

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LIGO由两个相距约3000公里的巨型探测器组成，一个位于路易斯安那州的利文斯顿，另一个位于华盛顿州的汉福德（如图）

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在华盛顿州的汉福德，LIGO工程师正在准备先进LIGO（Advanced LIGO）的第三次观测运行

4月8日，LIGO在其首次公开预警中宣布发现了第一个新的引力波信号，随后又在4月12日发布了第二个预警。这两个引力波事件很可能源自两个黑洞的碰撞。2015年9月，LIGO首次探测到了引力波，并在2016年2月宣布了这一发现。在接下来的三年里，科学家们又探测到了十多个引力波信号。随着LIGO和Virgo的升级完成，科学家希望最多时能每周探测到一个以上的引力波信号。到目前为止，探测结果符合这一预期。新一轮观测周期被称为“O3”，将持续大约一年。

过去数月的升级使LIGO捕捉引力波信号的敏感度比上一轮运行时提升了40%，而Virgo的灵敏度自上次运行以来几乎提升了一倍。此外，在这一轮（第三轮）的探测中，LIGO和Virgo过渡到了一个新系统。在这个系统中，它们几乎可以即时向天文学团体发出了潜在引力波探测结果的预报。这使得电磁望远镜（包括x射线、紫外线、光学和射电望远镜）能够搜索并有望找到来自同一来源的电磁信号，这些信号对于理解引力波事件的动力学至关重要。

在此次探测中，由物理学、天文学和天体物理学助理教授查德•汉纳（Chad Hanna）领导的宾夕法尼亚州立大学LIGO科学家团队发挥了关键作用。

“宾夕法尼亚州立大学的研究人员是LIGO科学团队的一部分，他们几乎实时地分析数据，”LIGO团队成员、宾夕法尼亚州立大学物理学研究生科迪·梅西克（Cody Messick）说，“我们不断地将这些数据与成千上万种可能的引力波进行比较，并尽可能快地将任何重要的候选引力波上传到数据库中。尽管有几个不同的团队都在进行类似的分析，但宾夕法尼亚州立大学团队分析后所上传的候选信号中就包括了这两个公开的探测结果。”

梅西克在过去九个月里一直致力于确保上传的候选引力波信号包含所有在探测时运行的探测器的信息，即使其中某个探测器的信号异常安静。这有助于对信号进行定位，并有可能将信号来源的预测天空区域缩小一个数量级以上。所有的LIGO公开预警都将包括一张显示可能来源位置的天空地图、事件发生时间以及可能的事件类型。

“这几乎是对两个黑洞可能碰撞产生的引力波进行实时探测，”宾夕法尼亚州立大学物理学研究生、LIGO团队成员瑞安·玛姬（Ryan Magee）说，“我们在第一个信号到达地球20秒内就探测到了。我们可以设置自动警报，以便在识别出重要的候选信号时接到电话和短信。我还以为一开始会接到一个垃圾电话呢!”

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2019年4月8日探测到的引力波信号源所在的天空区域。该区域横跨387平方度，相当于2000个满月，大致蜿蜒穿过天空北半球的仙后座、蝎虎座、仙女座和仙王座　

据推测，这两个引力波信号的来源都是致密双星合并——两个巨大且密度极高的天体相互碰撞。致密双星合并可以发生在两颗中子星、两个黑洞或者一颗中子星和一个黑洞之间。不同类型的合并会产生不同的引力波信号，从而使LIGO团队能够识别出产生引力波的事件类型。

“随着LIGO的更新，我希望看到更多的信号，”瑞安·玛姬说，“我真的很想看到中子星和黑洞的合并，这种情况目前还没有被探测到。”黑洞—中子星合并是比黑洞—黑洞、中子星—中子星合并更为罕见的事件，也是科学家非常期待的科学发现，其极端性还处在热烈讨论之中。

LIGO由两个相距约3000公里的巨型探测器组成，一个位于路易斯安那州的利文斯顿，另一个位于华盛顿州的汉福德。意大利的室女座引力波天文台也探测到了这两个探测器发现的引力波信号，并立即公诸于众。

“这是LIGO第一次以自动方式即时地公开探测结果，”宾夕法尼亚州立大学物理学博士后、LIGO团队成员Surabhi Sachdev说，“这是LIGO从这轮探测开始实行的新运行策略。引力波事件会立即自动公开。经过人工审核之后，相关的确认或撤回决定将在数小时内发出。”（来源：新浪科技）

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