天体物理学家的Ligo-Virgo-Kagra合作自2020年10月20日上次目录发布以来检测到另外35个引力波,从引力波观察开始以来,由于引力波观察开始,因此观察到的事件总数。在检测到的35个事件中,三十二是最有可能是黑洞并兼并 - 两个黑洞彼此旋转,最后在一起加入 - 中子恒星和黑洞之间的碰撞。黑洞有一系列尺寸,最大大约90倍的太阳质量。由这些合并形成的几个由此产生的黑孔超过100个太阳能质量,并被归类为中等质量黑洞。

从2015年到LIGO/Virgo第三次观测结束,所有引力波事件的图表。该表包括引力事件的名称,双星成分的类型(黑洞,中子星,或不确定),主和次级物体的质量,以及最终合并物体的质量。图片来源:LIGO / Virgo / KAGRA / C. Knox / H. Middleton。
阿尔伯特爱因斯坦首先从1916年从他的一般相对论理论预测着引力波。
由于到达地球的引力波非常微小,人们花了几十年的时间才制造出足够精确的仪器来测量它们。
自从以来首先引力波检测2015年,探测到的数量以惊人的速度增长。
在几年的时间里,引力波科学家们从第一次观测到宇宙结构中的这些振动,到现在每个月都观测到许多事件,甚至在同一天观测多个事件。
引力波检测器通过使用高功率激光器操作,以便仔细测量光线在沿两个垂直臂之间的镜子之间行驶的时间。
在2019年11月1日至3月27日至3月27日的第三次观测运行中,利戈和处女座探测器达到了最佳表现。
为了实现这一巨大的进展,由于持续升级和维护计划,开创性的工具一直在敏感。
凯尼恩学院(Kenyon College)的物理学家马德琳·韦德(Madeline Wade)博士说:“LIGO和Virgo探测器在继续改进,比如增加激光功率和安装压缩光。”
“探测器的卓越灵敏度让我们能够观测到更多令人兴奋的引力波事件,包括首次对中子星-黑洞双星的探测。”
“The latest discoveries represented a ‘tsunami’ and were a major leap forward in our quest to unlock the secrets of the Universes evolution,” said Professor Susan Scott, a researcher at the ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) at Australian National University.
“这些发现表明,自LIGO和Virgo开始观测以来,它们探测到的引力波数量增加了10倍。”
“我们检测到35个活动。这是巨大的!相比之下,我们在我们第一次观察运行中进行了三次检测,持续了2015-16的四个月。“
“这确实是引力波探测的新时代,越来越多的发现正在揭示宇宙中恒星的生与死。”
在35个新事件中,这里有一些值得注意的发现:
(i)GW191219_163120和GW200115_042309:两种在可能的中子星黑洞之间的合并;GW191219_163120中的中子星是有史以来最少的巨大巨大的;
(ii) GW200210_092254:黑洞与一个物体的合并,该物体可能是轻黑洞或重中子星;
(iii) GW200220_061928:一对相互环绕的巨大黑洞,总质量是太阳的145倍;
GW191204_171526:一对相互环绕的黑洞,其中至少有一个是垂直旋转的;
(v)GW191109_010717:一对彼此轨道绕组,其具有比太阳更重112倍的组合质量,似乎旋转旋转;
(vi)gw191129_134029:一个“轻”的黑洞,一起重18倍太阳的质量。
“每一次新的观测都会带来新的发现和惊喜,”奥兹格雷夫和墨尔本大学的博士后研究员汉娜·米德尔顿博士说。
“第三次观测看到了引力波探测成为了一件日常的事情,但我仍然认为每一次探测都是令人兴奋的!”
OzGrav和莫纳什大学的博士生Isobel Romero-Shaw说:“在不断增长的黑洞和中子星对的集合中,有如此广泛的属性,这是令人着迷的。”
“这些对的质量和自旋等属性可以告诉我们它们是如何形成的,所以看到如此多样化的混合,就提出了关于它们来自哪里的有趣问题。”
斯科特教授说:“观察这些双星系统中黑洞的质量和自旋,可以看出这些系统最初是如何聚集在一起的。”
“这也提出了一些非常有趣的问题。例如,这个系统最初是由两颗共同经历生命周期并最终成为黑洞的恒星组成的吗?”
“或者是两个黑洞在非常致密的动态环境中推向,如在银河系的中心?”
“引力波探测器灵敏度的不断提高,有助于推动探测次数的增加。”
“这项新技术使我们能够观测到比以往更多的引力波。”
“我们还在探测两个黑洞群众差距区域,并提供更多对爱因斯坦的一般相对论理论的测试。”
“关于引力波探测器的敏感性的不断提高的另一个真正令人兴奋的事情是,这将引入全新的重力源范围,其中一些将是意外的。”
球队纸在线发布Arxiv.org.预印本服务器。
_____
R. Abbott.等。(LIGO合作,Virgo合作和KAGRA合作)。2021.GWTC-3: LIGO和Virgo在第三次观测运行的第二部分中观测到的紧密双星合并。arXiv: 2111.03606