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2019-05-24 15:03 来源:日报社

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LIGO升级后立新功:已公布5个疑似引力波信号

发稿时间:2019-05-24 08:58:40 来源:科技日报 中国青年网
新华社发

  北京时间4月26日深夜,在你进入梦乡之时,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲“处女座”引力波探测器(Virgo)联合公开发布了一个疑似引力波信号预警。科学家怀疑,这可能是首个黑洞吞噬中子星产生的引力波信号。

  目前,天文学家仍在分析数据并利用计算机模拟,以更好地对其进行解释。不过,他们认为,这一观测如获证实,将是黑洞—中子星这种二元系统确实存在的首个证据,有望让多个天文学领域受益——从精确测试广义相对论到测量宇宙的膨胀速度等。世界各地的天文学家也在竞相使用不同类型的望远镜来观察这一现象。

  LIGO数据分析团队成员查德·汉纳说:“这一信号可能源于中子星—黑洞的并合”。但他也表示,信号不是很强,这意味着它可能只是偶然事件。

  最新事件被临时标记为#S190426c,LIGO-Virgo团队计算得出,其似乎发生于12亿光年之外。他们绘制了一张“天空图”,标识了该引力波最有可能产生的位置,并将这些信息作为公共警报发送出去,以便其他天文学家能在天空中搜寻这一事件发出的光。研究人员称,如果4月26日的事件不是黑洞—中子星并合,那它可能是两颗中子星并合。

  这是LIGO-Virgo二者经历一系列升级,并于4月1日联合开始第三轮探测运行(O3)以来,推出的全新举措:一旦收到疑似引力波信号预警,第一时间提醒全球天文学界注意。

  截至记者发稿,LIGO和Virgo本月已正式公开发布5次疑似引力波信号预警。

  普通人也能实时跟踪

  “能在不到一个月时间,正式发布5次疑似引力波信号预警,跟最新升级有很大关系。”LIGO科学合作组织成员、武汉大学物理科学与技术学院特聘研究员范锡龙在接受科技日报记者采访时说。

  据LIGO官网介绍,自4月1日“王者归来”后,LIGO的灵敏度比上一轮运行提升了40%,而Virgo的灵敏度几乎是上一轮运行的两倍。

  除了灵敏度显著提升,第三轮探测运行的亮点之一是探测到可能的引力波信号后,立刻预警全球天文学界。

  “公开疑似引力波信号源越及时,探测X射线、紫外线、可见光、射电信号的电磁望远镜就越可以及时搜寻这些信号,并有望从同一源头发现对应的电磁信号。”LIGO实验室主任戴维·赖茨解释说,在很多情况下,尽快探测到电磁信号对于理解引力波事件的动力学机制,并揭示其真正本质具有关键作用。

  范锡龙告诉记者,2017年8月,LIGO和Virgo首次探测到双中子星并合产生的引力波信号,引发世界各地几十台望远镜开展联合观测,人类第一次同时探寻到引力波及其电磁对应体。但当时的预警信号只发送给与之有合作关系的天文台和科学家。

  如今,不但任何天文研究者,就连普通公众,也可以登录官方网址实时跟踪疑似引力波信号预警信息。苹果手机用户甚至还可以下载手机应用,在引力波预警信号发布时收到手机通知。

  引力波观测进入常态化

  清华LIGO工作组成员、清华大学计算机系副教授都志辉在接受科技日报记者采访时表示,LIGO第一时间公布疑似引力波预警信号,说明它对自身的硬件和软件流水线都更有信心了。

  “LIGO在第三轮探测运行期间,运行着多条引力波数据处理流水线,清华LIGO工作组与国际团队合作开发的SPIIR引力波数据处理流水线主要基于引力波滤波模型匹配,也是唯一一条使用GPU加速的流水线。”都志辉介绍,最新公布的5个疑似引力波信号,SPIIR引力波数据处理流水线也在线对其中4个触发了预警。

  都志辉告诉记者,清华LIGO工作组一直在优化引力波数据处理流水线的整体架构,提升其性能,使其更加稳定可靠。目前正在探索将深度学习方法应用于引力波数据处理当中。

  “引力波信号预警信息第一时间公开,有助于天文学界的信息互通。这也意味着引力波观测逐渐进入常态化。”范锡龙认为。

  来源:科技日报 文中图片来自网络

  科技日报记者 刘园园 刘霞

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