LIGO升級後立新功：已公布5個疑似引力波信號

科技日報記者 劉園園 劉霞

台灣時間4月26日深夜，在你進入夢鄉之時，美國雷射干涉引力波天文台（LIGO）和歐洲“處女座”引力波探測器（Virgo）聯合公開發布了一個疑似引力波信號預警。科學家懷疑，這可能是首個黑洞吞噬中子星產生的引力波信號。

目前，天文學家仍在分析數據並利用計算機模擬，以更好地對其進行解釋。不過，他們認為，這一觀測如獲證實，將是黑洞—中子星這種二元系統確實存在的首個證據，有望讓多個天文學領域受益——從精確測試廣義相對論到測量宇宙的膨脹速度等。世界各地的天文學家也在競相使用不同類型的望遠鏡來觀察這一現象。

LIGO數據分析團隊成員查德·漢納說：“這一信號可能源於中子星—黑洞的並合”。但他也表示，信號不是很強，這意味著它可能只是偶然事件。

最新事件被臨時標記為#S190426c，LIGO-Virgo團隊計算得出，其似乎發生於12億光年之外。他們繪製了一張“天空圖”，標識了該引力波最有可能產生的位置，並將這些信息作為公共警報發送出去，以便其他天文學家能在天空中搜尋這一事件發出的光。研究人員稱，如果4月26日的事件不是黑洞—中子星並合，那它可能是兩顆中子星並合。

這是LIGO-Virgo二者經歷一系列升級，並於4月1日聯合開始第三輪探測運行（O3）以來，推出的全新舉措：一旦收到疑似引力波信號預警，第一時間提醒全球天文學界注意。

截至記者發稿，LIGO和Virgo本月已正式公開發布5次疑似引力波信號預警。

普通人也能實時跟蹤

“能在不到一個月時間，正式發布5次疑似引力波信號預警，跟最新升級有很大關係。”LIGO科學合作組織成員、武漢大學物理科學與技術學院特聘研究員范錫龍在接受科技日報記者採訪時說。

據LIGO官網介紹，自4月1日“王者歸來”後，LIGO的靈敏度比上一輪運行提升了40％，而Virgo的靈敏度幾乎是上一輪運行的兩倍。

除了靈敏度顯著提升，第三輪探測運行的亮點之一是探測到可能的引力波信號後，立刻預警全球天文學界。

“公開疑似引力波信號源越及時，探測X射線、紫外線、可見光、射電信號的電磁望遠鏡就越可以及時搜尋這些信號，並有望從同一源頭髮現對應的電磁信號。”LIGO實驗室主任戴維·賴茨解釋說，在很多情況下，盡快探測到電磁信號對於理解引力波事件的動力學機制，並揭示其真正本質具有關鍵作用。

范錫龍告訴記者，2017年8月，LIGO和Virgo首次探測到雙中子星並合產生的引力波信號，引發世界各地幾十台望遠鏡開展聯合觀測，人類第一次同時探尋到引力波及其電磁對應體。但當時的預警信號隻發送給與之有合作關係的天文台和科學家。

如今，不但任何天文研究者，就連普通公眾，也可以登錄官方網址實時跟蹤疑似引力波信號預警信息。蘋果手機用戶甚至還可以下載手機應用，在引力波預警信號發布時收到手機通知。

引力波觀測進入常態化

清華LIGO工作組成員、清華大學計算機系副教授都志輝在接受科技日報記者採訪時表示，LIGO第一時間公布疑似引力波預警信號，說明它對自身的硬體和軟體流水線都更有信心了。

“LIGO在第三輪探測運行期間，運行著多條引力波數據處理流水線，清華LIGO工作組與國際團隊合作開發的SPIIR引力波數據處理流水線主要基於引力波濾波模型匹配，也是唯一一條使用GPU加速的流水線。”都志輝介紹，最新公布的5個疑似引力波信號，SPIIR引力波數據處理流水線也在線對其中4個觸發了預警。

都志輝告訴記者，清華LIGO工作組一直在優化引力波數據處理流水線的整體架構，提升其性能，使其更加穩定可靠。目前正在探索將深度學習方法應用於引力波數據處理當中。

“引力波信號預警信息第一時間公開，有助於天文學界的信息互通。這也意味著引力波觀測逐漸進入常態化。”范錫龍認為。

來源：科技日報 文中圖片來自網絡

編輯：陳小柒

審核：王小龍