3月29日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)宣布已完成硬件升級(jí)，將于4月1日重新啟動(dòng)新一輪的引力波探測(cè)。負(fù)責(zé)LIGO運(yùn)行的科學(xué)家預(yù)計(jì)，升級(jí)后靈敏度的提高有望幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)更多的引力波事件。

　　大約一個(gè)世紀(jì)前，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論首次預(yù)言了宇宙中由黑洞合并或白矮星碰撞引起的引力波的存在。2016年2月，科學(xué)家們宣布通過(guò)LIGO首次探測(cè)到引力波，創(chuàng)造了歷史。而在大約一年前，LIGO的兩個(gè)主要設(shè)備被關(guān)閉，進(jìn)行一系列的硬件升級(jí)。

　　到目前為止，LIGO在大約三年半的時(shí)間里共探測(cè)到11次引力波事件。其中10個(gè)是黑洞合并的結(jié)果，而剩余一個(gè)是由一對(duì)中子星碰撞引起的。通過(guò)研究這些事件，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)啟了天文學(xué)的新紀(jì)元。

　　隨著LIGO升級(jí)現(xiàn)在已經(jīng)完成，科學(xué)家們希望在未來(lái)的一年里探測(cè)到更多的相關(guān)事件。路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)教授加布里埃拉·岡薩雷斯(Gabriela Gonzalez)說(shuō)，“400年前，伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，人們開(kāi)始使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文學(xué)研究。今天我們?nèi)匀辉谥圃旄�好的望遠(yuǎn)鏡。我認(rèn)為這十年是引力波天文學(xué)的開(kāi)端。所以更好更多的不同探測(cè)器將使得我們的研究繼續(xù)取得進(jìn)展。”

　　LIGO的兩個(gè)探測(cè)器分別位于華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓，每個(gè)探測(cè)器由兩個(gè)3.2公里長(zhǎng)的管臂連接形成L型，每個(gè)管臂由直徑為1.2米的真空鋼管組成。在管道內(nèi)部，兩束高功率激光束被一系列反射鏡反射，用于精確測(cè)量每條管臂的長(zhǎng)度。

　　當(dāng)引力波通過(guò)探測(cè)器時(shí)，它們會(huì)扭曲空間，在亞原子水平上使管臂長(zhǎng)度發(fā)生微小的變化。位于路易斯安那州利文斯頓的LIGO天文臺(tái)負(fù)責(zé)人約瑟夫·吉亞姆(Joseph Giaime)說(shuō)，最近的升級(jí)主要是其光學(xué)系統(tǒng)，包括提高激光功率并減少測(cè)量中的“干擾”。

　　在今年余下的時(shí)間里，位于意大利的第三個(gè)探測(cè)器(Virgo干涉儀)也將開(kāi)始進(jìn)行觀測(cè)，這也將有助于引力波的研究。

　　此外，日本的KAGRA天文臺(tái)有望在不久之后上線，使引力波的探測(cè)網(wǎng)絡(luò)更加強(qiáng)大。在世界各地建立多個(gè)相隔遙遠(yuǎn)的天文臺(tái)，不僅可以得到更大程度的確認(rèn)，還有助于進(jìn)一步縮小引力波事件源的可能位置。

　　在接下來(lái)的觀測(cè)中，世界各地的天文學(xué)家還將受益于其公共警報(bào)系統(tǒng)。當(dāng)LIGO探測(cè)到引力波事件時(shí)，該團(tuán)隊(duì)將發(fā)出警報(bào)，以便世界各地的天文臺(tái)都能將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)引力波事件源的可能位置，探索該事件可能產(chǎn)生可觀測(cè)現(xiàn)象。

　　發(fā)生在2017年的kilnova事件(也稱為GW170817)就是如此。兩顆中子星相撞后產(chǎn)生了明亮的余輝，隨著時(shí)間的推移，余輝實(shí)際上變得更亮了。碰撞還導(dǎo)致了超高速物質(zhì)射流的釋放和黑洞的形成。

　　據(jù)麻省理工學(xué)院引力波研究員納吉斯·瑪瓦瓦拉(Nergis Mavalvala)稱，到目前為止，與引力波事件相關(guān)的可觀測(cè)現(xiàn)象實(shí)屬罕見(jiàn)。此外探測(cè)中總有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些完全出乎意料的東西，讓科學(xué)家感到困惑和震驚:

　　“在所有可能存在的黑洞中，我們只看到了這幾個(gè)。有很多很多問(wèn)題我們?nèi)匀徊恢�道如何回答，這就是發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。你打開(kāi)一種新的儀器，把它指向天空，就會(huì)看到一些你以前所不知道的東西。”

　　引力波研究只是近年來(lái)天文學(xué)的幾次革命之一。就像其他研究領(lǐng)域一樣，在未來(lái)幾年，它將從儀器升級(jí)和引入新方法的過(guò)程中受益。