北京時間10月16日消息，近日，一條消息再次刷爆各大媒體頭條：下周一晚間，北京時間22：00，美國國家自然科學(xué)基金會（NSF）將邀請世界兩大引力波研究團隊：“激光干涉儀引力波觀測臺”（LIGO）以及Virgo研究團組的科學(xué)家們，以及來自全球各地大約70個天文研究機構(gòu)的科學(xué)家們參加活動。屆時將宣布在引力波研究方面的新進展。
這兩年來，引力波多次占據(jù)媒體頭條，從一種幾乎很少有人關(guān)注的高深詞匯一下子融入了我們的日常生活。去年2月份，首次觀測到引力波的消息刷爆頭條，而今年更是一舉拿下諾貝爾物理學(xué)獎。那么周一晚上，研究引力波的科學(xué)家們究竟又有什么新發(fā)現(xiàn)要與全世界分享呢？
簡單來說，引力波是時空的漣漪，它是由宇宙中的一些為劇烈的事件產(chǎn)生的，如大質(zhì)量致密天體的碰撞或合并事件。它早是在1916年已經(jīng)由愛因斯坦預(yù)言的。當(dāng)時愛因斯坦證明了加速下的大質(zhì)量物體將會扭曲時空，并產(chǎn)生從該源頭發(fā)出的時空漣漪。你可以將其近似地想象成將一顆石塊丟進平靜的池塘?xí)r所產(chǎn)生的一圈圈水紋。這種“漣漪”將以光速穿過宇宙，攜帶著關(guān)于產(chǎn)生它們的那次災(zāi)難性事件和引力本質(zhì)的珍貴信息。
在過去的數(shù)十年間，天文學(xué)家們已經(jīng)找到大量證據(jù)證明引力波的存在，主要手段是通過引力波對銀河系中近距離繞轉(zhuǎn)天體運動產(chǎn)生的影響所開展的相關(guān)研究。這些間接研究的結(jié)果與愛因斯坦在100年前的預(yù)言吻合度相當(dāng)好，如在考慮引力波帶走能量的情況之后，這類天體軌道的衰減過程完全符合愛因斯坦理論的計算結(jié)果。然而，從地球上直接探測引力波的信號盡管長期以來廣受科學(xué)界期待，但卻一直未能實現(xiàn)突破。之所以科學(xué)家們?nèi)绱似诖@項突破，是因為這將提供對于愛因斯坦廣義相對論新的，且更為直接的檢驗，并開啟人類研究宇宙的全新大門。
說在過去的十年間，科學(xué)家們在雙黑洞乃至黑洞合并模型研究方面已經(jīng)取得了重要的進展。這些計算機模型讓科學(xué)家們得以構(gòu)建精確的引力波形，也就是隨著黑洞之間相互接近并終合并的過程中，其釋放出的引力波波形特征。因此，對于雙黑洞合并過程的直接觀測將提供一個精確檢驗愛因斯坦廣義相對論這項預(yù)言的理想的宇宙實驗室。引力波探測的成功，將使天文學(xué)家們在對宇宙中黑洞以及其他致密天體合并等在內(nèi)的災(zāi)難性事件的研究中獲得一項額外的有力工具，甚至在宇宙誕生以及暗物質(zhì)，暗能量研究等方面也將起到關(guān)鍵性作用，它將打開一扇觀察宇宙的全新窗戶。
2015年9月14日，由全世界各地的數(shù)千名科學(xué)家聯(lián)合組成，總部設(shè)在美國的LIGO研究組首次直接探測到了引力波信號，并在2016年2月份對外發(fā)布了相關(guān)結(jié)果。人類首次探測到的引力波信號源自宇宙深處兩個黑洞相互繞轉(zhuǎn)并終合并時產(chǎn)生的巨大能量釋放而造成的周圍時空擾動。
這是一項突破性進展：這一結(jié)果驗證了愛因斯坦廣義相對論的預(yù)言，并開啟了物理學(xué)與天文學(xué)觀測的全新紀(jì)元。自那以后，研究人員又陸續(xù)確認(rèn)了三次引力波事件，近的一次信號是首次由LIGO以及Virgo共同探測到的引力波事件。
今年10月初，來自LIGO團組的科學(xué)家們近剛剛由于他們在引力波研究方面的貢獻而被授予了2017年度的諾貝爾物理學(xué)獎。他們的工作揭開了物理學(xué)與天文學(xué)研究嶄新時代的序幕。這不僅僅是因為他們的研究驗證了愛因斯坦的廣義相對論，更是因為他們的研究提供了研究宇宙膨脹，以及暗物質(zhì)，暗能量方面的全新工具和手段。
目前關(guān)于下周一的發(fā)布會上將要宣布的消息，已經(jīng)有很多消息在圈內(nèi)流傳，外界也有很多比較趨于一致的猜測意見。一般認(rèn)為即將宣布的消息可能與發(fā)現(xiàn)新類型的引力波信號，如中子星合并產(chǎn)生的引力波信號，并且首次鎖定引力波對應(yīng)光學(xué)天體有關(guān)。
此前已經(jīng)被探測到的四次引力波事件無一例外，都有兩個特點。先進：都是由兩個黑洞相互合并而產(chǎn)生的引力波信號；第二，由于黑洞合并本身的性質(zhì)，加上觀測手段的限制，都未能精確找到產(chǎn)生這些引力波信號的對應(yīng)天體或位置。或許，下周一的發(fā)布會上，科學(xué)家們會為我們帶來驚喜。一起期待吧！
