3月29日消息，據(jù)國外媒體報道，美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)宣布已完成硬件升級，將于4月1日重新啟動新一輪的引力波探測。負(fù)責(zé)LIGO運行的科學(xué)家預(yù)計，升級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。

　　大約一個世紀(jì)前，愛因斯坦的廣義相對論首次預(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LIGO首次探測到引力波，創(chuàng)造了歷史。而在大約一年前，LIGO的兩個主要設(shè)備被關(guān)閉，進(jìn)行一系列的硬件升級。

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

　　隨著LIGO升級現(xiàn)在已經(jīng)完成，科學(xué)家們希望在未來的一年里探測到更多的相關(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，“400年前，伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，人們開始使用望遠(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)的開端。所以更好更多的不同探測器將使得我們的研究繼續(xù)取得進(jìn)展。”

　　LIGO的兩個探測器分別位于華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓，每個探測器由兩個3.2公里長的管臂連接形成L型，每個管臂由直徑為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，用于精確測量每條管臂的長度。

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

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

　　此外，日本的KAGRA天文臺有望在不久之后上線，使引力波的探測網(wǎng)絡(luò)更加強大。在世界各地建立多個相隔遙遠(yuǎn)的天文臺，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。

　　在接下來的觀測中，世界各地的天文學(xué)家還將受益于其公共警報系統(tǒng)。當(dāng)LIGO探測到引力波事件時，該團(tuán)隊將發(fā)出警報，以便世界各地的天文臺都能將望遠(yuǎn)鏡對準(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，隨著時間的推移，余輝實際上變得更亮了。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)的可觀測現(xiàn)象實屬罕見。此外探測中總有可能會發(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。有很多很多問題我們?nèi)匀徊恢�道如何回答，這就是發(fā)現(xiàn)的過程。你打開一種新的儀器，把它指向天空，就會看到一些你以前所不知道的東西。”

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