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LIGO新闻发布会还有这些容易遗漏的重要细节

黑洞合并产生强烈的时空波动 We have detected gravitational waves. We did it. 我们探测到了引力波。我们做到了。 发布会上容易遗漏的细节: 1、这次发现的引力波事件发生于 2015 年 9 月 14 日9:50:45 UTC 记得之前的专栏文章里怎么说的吗? 2015 年 9

LIGO 新闻发布会还有这些容易遗漏的重要细节

黑洞合并产生强烈的时空波动

  We have detected gravitational waves. We did it.

  “我们探测到了引力波。我们做到了。”

  发布会上容易遗漏的细节:

  1、这次发现的引力波事件发生于 2015 年 9 月 14 日9:50:45 UTC

  记得之前的专栏文章里怎么说的吗?

  2015 年 9 月 18 日,历经 5 年的升级改造,LIGO 升级成为拥有十倍于原型灵敏度的“Advanced LIGO”并正式开始观测。仅仅一个星期之后,宇宙学家 Lawrence Krauss 就在推特上放出消息称“有传言(rumour)称 LIGO 测到了引力波。要是真的就碉堡了。消息确认后会更新细节。”

  所以,在所谓“正式开始观测”前 4 天,LIGO 就已经探测到了引力波!!!

  至于这段话:

  “这次早产的流言很快遭到了官方压制——LIGO 发表声明,他们会在信号中人为添加一些假信号,用来测试工作人员是否能正确提取信号。而由于除了极个别高管以外没人知道,这样的假信号会被基层工作人员误以为是真实的引力波事件。这种说法也许是真的,也许只是 LIGO 在泄密事件发生时的危机公关。”

  没错。LIGO 团队新闻发言人 Gabriela González 在发布会上,回答的第一个问题,就是 Nature 杂志记者问的,关于在正式开始观测之前(试观测)就已经探测到引力波这件事。González 终于没啥心理负担的表示“Not an injection”——“人为添加信号”一说,确实是 LIGO 浑水摸鱼的危机公关之辞。

  2、36+29=62+3,5.1 sigma

  此前泄露的数字没错!(一个 36 太阳质量的黑洞和一个 29 太阳质量的黑洞并合为质量 62 太阳质量的黑洞,损失的 3 个太阳质量的能量以引力波释放了出来。信号的置信度达 5.1 sigma,也就是有 99.99998% 的把握认为没看错,达到了“发现”的标准。)

  现在,我终于可以大喇喇的把文章里的图贴出来了——在发布会之前一个多小时,一份从高能所流传出来的 paper 瞬间传遍了所有关心这件事的人。几分钟之内三四个不同渠道的人一起扔出了这篇文章共享,全都加一句“别外传……”。偷食之酸爽!

LIGO 发现引力波:人类从此拥有新的宇宙感知力

LIGO 汉福德(H1,左) 和利文斯顿(L1,右) 探测器所观测到的 GW150914 引力波事件。

LIGO 新闻发布会还有这些容易遗漏的重要细节

两个站的结果对比——在信噪比比较好的地方,几乎完全一致!

  3、引力波源的光度距离大约是 410 Mpc(百万秒差距),也就是红移~0.09 处,13 亿光年之外。

  银河系的直径仅仅是 10 万光年。到仙女星系的距离仅仅是 250 万光年。

  13 亿年前,当地球上仅有蓝藻辛勤的制造着氧气,为接下来漫长岁月里生命的繁荣做着准备的时候,两个算不上太大的黑洞与彼此融合——这融合激起的涟漪跨越 13 亿光年的无数星系团、气体、尘埃、恒星,扫过地球,引起相当于一个质子直径千分之一的微小变化——居然还就被蓝藻的后代发现了……

  引力波源的方向位于南半球大麦哲伦云附近。但是因为现在 LIGO 只有美国这两个站,定位定的不准,只能画出这么个长条形的概率分布。等以后欧洲的 VIRGO,甚至日本的 KAGRA、印度的 LIGO-India 都上马之后,对引力波源方向的定位会有极大的改善。

LIGO 新闻发布会还有这些容易遗漏的重要细节

此次观测到的黑洞合并事件的发生地范围

  4、两个黑洞合并瞬间,把 3 个太阳质量转化成了能量,以引力波的形式发射了出去。

  这个功率大约是可观测宇宙所有恒星功率之和的 50 倍!

引力波带人类倾听星辰大海之声

在并合之前,两个黑洞之间的相对速度达到了将近 0.6 倍光速——对宏观物体来说,这相当夸张了。

  13 亿年前,当地球上仅有蓝藻辛勤的制造着氧气,为接下来漫长岁月里生命

  5、这次引力波事件的引力波振幅峰值是~10^-21,改造之前的 LIGO,所谓“initial-LIGO”,其实也能勉强够得着这个灵敏度。但是光够得着峰值是不够的,要辨认出波形特征,需要能看到更暗的地方。这就是为什么改造前的 LIGO 用了十年时间一无所获,而改造之后灵敏度提升了 10 倍的 advanced-LIGO,一开机就看到了想要找的东西。

  但是注意,未来 3 年中,LIGO 还会继续本轮的改造,其灵敏度还会有 3 倍的增长!迎接未来的更多引力波事件吧!

LIGO 新闻发布会还有这些容易遗漏的重要细节

  上图是 LIGO 发表的论文的“展望”章节。文中说“第一个观测季内的完整结果将在未来继续发表”。根据可靠线报,这个“完整结果”的意思是——在过去的四个月中,LIGO 发现了不止这一例引力波事件!没错,在新闻发布会召开之前,引力波天文学的时代已经悄然拉开了序幕。

  6、这次的发现是美国的 LIGO 做出的,而 LIGO 的欧洲伙伴,拥有一架稍小的激光干涉引力波天文台的 VIRGO 团队,也在同一时间召开了新闻发布会。

  美国的新闻发布会是美国国家自然基金委员会(NSF)的一名官员主持的,开场后先照例“感谢国家”、感谢国会、感谢纳税人了半天。所以一度 VIRGO 这边发布会的进程要比 LIGO 这边更快。

  当然,平心而论,就这种事上,我们确实感谢美帝国主义及其纳税人。

  当然,我们也希望有朝一日,世界可以因为这样的事情,感谢我们。

  7、发布会上有一句话让我很感动:

  这就是科学,我们不挑容易的事做。

(责任编辑:幽灵学院)
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