高能與多信使天體物理
GW150914
/ G-W one-five-oh-nine-one-four /
2015 年 9 月 14 日,美國的兩臺 LIGO 探測器在十分之二秒裡齊聲一顫,記錄下一聲微小、升高的啁啾。這個以其抵達日期命名的信號 GW150914,是人類首次直接探測到重力波——距愛因斯坦預言它過去了一個世紀,距這場追尋開始也已數十年。它是物理學史上里程碑式的測量之一。
解讀啁啾的形狀,物理學家重建出製造它的東西:兩個黑洞,質量約為太陽的 36 倍和 29 倍,在約 13 億光年外盤旋併合,融成一個約 62 個太陽質量的單一黑洞。缺失的那幾個太陽質量,在不到一秒內被直接轉化成了重力波的能量。這個穿越了十幾億光年的完整信號,在 LIGO 的數據裡只持續了約 0.2 秒,使探測器的鏡子移動了遠小於一個質子寬度的距離——卻以驚人的精度吻合了愛因斯坦理論對黑洞併合的預言。
GW150914 之所以重要,在於它開啟了重力波天文學:證明漣漪是真實的,證明黑洞確實存在並能夠併合,也證明我們如今既能用光、也能透過時空去感受宇宙。它確認了重黑洞會成對形成並相撞,引發了此後的探測浪潮,並贏得了一座諾貝爾獎。這是人類一種全新的感官被打開的時刻。
GW150914 的那兩個黑洞,各為太陽質量的幾十倍,在任何望遠鏡裡都看不見、也無法被看見——它們根本不發光。我們之所以得知它們這場十幾億年前的相撞,純粹是從時空中一次 0.2 秒的顫動裡解讀出來的,解出了質量、距離,和那個最終的黑洞。
2015 年首次直接探測到重力波——兩個併合的黑洞,是聽見的,而非看見的。
GW150914 沒有產生任何可探測到的光——它是純粹透過時空被「聽見」的,而不是被看見的。它的名字只是它抵達的日期(2015 年 9 月 14 日),而不是某個座標或黑洞的編號。
又稱
另見