智利高原现时空波动望远镜：寻大爆炸引力波
宇宙学之引力波简谈
宇宙学之引力波简谈从爱因斯坦预言引力波，至今的一百多年里，科学家们从来没停止过对引力波的探索。
到20世纪60年代，引力波探索先驱韦伯提出了一种共振型引力波探测器，为世界上最早的引力波探测器，后来人们发展出了以激光干涉仪为原理的探测器，代表就是美国的LIGO 和欧洲的VIRGO。
庞大的LIGO，每条“腿”都有4000米长，前后每次升级已经花费了几十亿美金，人类如此大动作要探测的引力波，到底能给我们带来什么？首先，对科学家来说，是爱因斯坦相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。
引力波最吸引人的地方是，它可以被用作窥探宇宙深处的工具，是科学家观测宇宙的眼睛。
由于有不衰减的特性，它所携带的关于波源的信息，能帮人类洞悉整个宇宙的源头。
那对我们普通人来说，至少引力波让我们知道了黄金是怎么来的……引力波是爱因斯坦在广义相对论中的一大预言，是指物质加速运动所带来的时空扰动，也称“时空的涟漪”。
在广义相对论中，万有引力是由质量对时空的弯曲所造成的，质量越大，时空就弯曲得越厉害。
那“时空的弯曲”是指什么呢？我们平时看到的空间，貌似是平直的，但真实的情况却是扭曲的，宛若哈哈镜一般。
如果我们将宇宙时空想象成一个大蹦床，在没有任何扰动的情况下，它是平坦的。
一旦有质量的物体出现时，比如一个小球，或者是像地球这样的庞然大物，它都会变得弯曲，只不过，这种弯曲对生活在这个宇宙大蹦床上的微小生物来说，是无法感受得到的，不是由于我们跟蹦床一起弯曲了，而是因为这种弯曲实在太微小，我们完全感受不到。
如果这个大质量物体发生变化，比如小球蹦走了，或者是地球爆炸了，这个大蹦床依然在震动，那这种震动就是引力波！引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。
引力辐射是对引力波另外一种称呼，指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。
电荷被加速时会发出电磁辐射，同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射。
因为宇宙间不发射任何电磁波的暗物质所占比例要远大于发射电磁波的已知物质，暗物质与外界的唯一相互作用即是引力相互作用，因此引力波天文学对这些暗物质的观测具有重要意义。
天上的引力波源主要有什么
天上的引力波源主要有什么天上的引力波源主要有什么引力波是通过望眼镜等观测仪器来发现的，到底天上的引力波源有哪些?下面是店铺整理的天上的引力波源介绍，希望对你有帮助。
天上的引力波源引力波源于因斯坦建立广义相对论以后的预言，即极端天体物理过程中引力场急剧变化，产生时空扰动并向外传播。
从LIGO在2015年9月14日首先发现双黑洞并合产生的引力波事件以来，人们已探测到4例引力波事件。
昨日(2017年10月16日)发现的引力波事件不同于以往的双黑洞并合，而是由两颗中子星并合产生。
这是人类首次同时探测到引力波及其电磁对应体，印证了“双中子星并合不仅能产生引力波，还能产生电磁波”的理论预言，因此有评论称“正式开启了引力波天文学时代”。
由于该引力波事件意义重大，天文学界使用了大量的地面望远镜和空间望远镜进行观测。
但在引力波事件发生时，仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区，其中就有“慧眼”。
“慧眼”由中国国家国防科技工业局与中国科学院联合资助建造，于2017年6月15日发射升空，目前仍处于试运行阶段。
“慧眼”不仅在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在天区，还对其伽马射线电磁对应体(简称“引力波闪”)在百万电子伏特(MeV)高能区的辐射性质给出严格限制。
中国科学院高能物理研究所的专家解释，比较4台监测到爆发天区的望远镜，“慧眼”在0.2—5MeV能区的探测接收面积最大、时间分辨率最高。
由于此次引力波闪极为暗弱，导致没有望远镜在MeV能区探测到引力波闪，“慧眼”对引力波闪在MeV高能区的辐射性质给出上限更显可贵。
因此，“慧眼”以合作组形式加入报告本次历史性发现的论文。
需指出的是，“慧眼”原本的设计目标是探测黑洞、中子星等银河系内的X射线天体，项目组通过创新使用望远镜辅助探测器，获得探测伽马暴及引力波闪的额外能力，使其成为国际上正在运行的最重要的伽马射线暴监测设备之一。
引力波是横波还是纵波引力波是横波。
引力波大科学装置：聆听宇宙的“耳朵”
引力波大科学装置：聆听宇宙的“耳朵”作者：来源：《科学导报》2021年第24期为当下点题，更为将来点将，引力波大科学装置作为国之重器、超级工程，面向科学技术前沿，将为国家经济建设、国家安全和社会发展作出战略性、基础性和前瞻性的贡献，也会全面提升山西的科学地位和实力。
在今年的全国两会上，一个关于申请“引力波探测大型地基观测装置”落地山西的建议提案，格外引人瞩目。
“引力波探测大型地基观测装置”究竟是怎样的前沿科技重器？1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，这一革命性的时空引力理论带来神奇的黑洞和宇宙大爆炸等诸多预言，同时彻底革新了先前对时间与空间的理解。
广义相对论认为，时空就像是一张巨大的橡皮膜，有质量的物体会使时空发生弯曲，而这弯曲了的时空，则会反过来告诉物体如何运动。
引力波就是时空弯曲程度的波动，由于它到达地球时已非常微弱，也被形容为“时空涟漪”。
直到引力波概念诞生100年后的2015年，人类第一次通过高精度激光探测装置捕捉到了它，为探索宇宙打开了一扇全新的窗口。
山西将建设一座探测引力波大型地基观测装置，这么前沿的科学如何跟山西结缘。
山西地基引力波探测项目工作组组长、山西大学教授贾锁堂说：“引力波的直接探测是对宏观世界进行探测，通过探测能研究宇宙演化的规律，了解宇宙的运动。
”山西地基引力波探测项目总工程师、山西大学光电研究所教授郑耀辉形象地把电磁波观察宇宙的手段比作“看”，把引力波观察宇宙的手段比作“听”。
如果既能“听”又能“看”，就能了解宇宙更全面一些。
也有科学家把引力波的探测形容为观察宇宙的第六感。
从物理学的角度，与用电磁波“看”宇宙不同，用引力波“听”宇宙是当今世界前沿科学课题。
工欲善其事，必先利其器，那就需要建设一座堪称科技重器的大科学装置来收听宇宙的脉动，这正是山西在做的一件事。
郑耀辉告诉记者，引力波探测大科学装置是迈克尔逊干涉仪，它有两个相互垂直的干涉臂，但它又不是简单的迈克尔逊干涉仪，它个头非常大，集成了全球最尖端的技術。
探索宇宙奥秘,解锁宇宙重大发现!
探索宇宙奥秘，解锁宇宙重大发现！1. 引言1.1 概述探索宇宙奥秘一直是人类的梦想。
自古以来，我们一直试图揭示宇宙的起源、结构和运行方式。
随着科技的不断进步，人类已经取得了举世瞩目的重大发现，但仍有许多未解之谜等待我们去探索。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来探讨宇宙奥秘和解锁重大发现。
首先，在“2. 探索宇宙奥秘”部分，我们将介绍宇宙起源、星际探索以及黑暗物质与黑暗能量三个方面的内容。
接着，在“3. 解锁宇宙重大发现”部分，我们将讨论太空探测器与望远镜、天体观测技术发展以及先进科学研究成果。
然后，在“4. 宇宙中的未解之谜”部分，我们将深入探讨暗物质的性质、宇宙加速膨胀现象解析以及奇异天体及其特征。
最后，在“5. 结论与展望”中，我们将总结已知知识的拓展情况，探讨未来的研究方向，并思考这些宇宙发现对人类的启示。
1.3 目的本文的目的是通过探索宇宙奥秘和解锁重大发现，增进读者对宇宙的理解和认知。
我们将介绍当前关于宇宙起源、星际探索以及黑暗物质与黑暗能量等领域的最新研究成果，并深入讨论太空探测器、望远镜以及天体观测技术在揭示宇宙奥秘中的作用。
同时，我们还将关注未解之谜，如暗物质性质、宇宙加速膨胀现象以及奇异天体特征等问题，旨在激发读者思考并展望未来的科学研究方向。
通过阅读本文，希望读者能够深入了解宇宙中不为人知的奥秘，并从中获取灵感和启示。
2. 探索宇宙奥秘2.1 宇宙起源宇宙起源一直是人类研究的焦点之一。
科学家们通过观测和实验，提出了一系列有关宇宙起源的理论。
根据目前的主流理论，宇宙起源于大爆炸（Big Bang）事件，即在约138亿年前，整个宇宙从一个无限小、高度密集和高温的点开始扩张。
这种爆炸释放了巨大能量，并创造了时间、空间以及物质和能量。
2.2 星际探索星际探索是发现和探索外太空的过程，旨在解开星系、恒星、行星和其他天体之间复杂关系的谜团。
人类已经向月球发射过太空船，并成功登陆其表面。
大爆炸宇宙论
现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里， 宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。 1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末， 对Ia超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，因为宇宙可能大部分由暗能量组成。
膨胀空间
膨胀空间的基本概念可通过一项简单的模拟来加以理解。想象在一条松紧带上缝有一排纽扣。假定从松紧带 的两端把它拉长，结果所有的纽扣都彼此远离。不论我们选择从哪个纽扣来看，它邻侧的纽扣似乎都在远离，而 且这种膨胀是处处相同的，不存在特殊的中心。当然，我们在画这排纽扣时，它有一个中心纽扣，但这与系统的 膨胀方式毫不相干。只要把这条带纽扣的松紧带无限加长，或环成一个圆圈，这个中心便不再存在了。
珀尔马特、里斯和施密特的研究对象，是一些大质量恒星在演化后期伴随星核与星壳分离出现的一种现象， 即超级规模大爆炸。质量相当于太阳的8至25倍的恒星以超新星爆发方式结束“生命”，而恒星外侧气体包则高 速抛离，所显现的绝对光度可超过太阳光度100亿倍。分析特定类型的超新星爆发，珀尔马特、里斯和施密特所 属的研究小组发现，超过50颗超新星所显现的光度比先前预期暗淡。对这一结果的解释，是宇宙正在加速扩张。 这个发现，被瑞典皇家科学院称为“震动了宇宙学的基础”。诺贝尔物理学奖评审委员会认定，3名获奖者所获研 究结果改变了人类对宇宙的认识。“将近一个世纪，一种公认看法是，宇宙正在扩张，是大约140亿年前‘大爆 炸’的结果。”评审委员会说。“不过，发现宇宙扩张正在加速，令人惊异。”评审委员会介绍说，“如果扩张 继续加速，宇宙将以冰冻状态终结。”另外，3人的研究，确认了最初由科学家阿尔伯特·爱因斯坦提出的一种理 论，即他称之为“宇宙学常数”的理论。1998年，珀尔马特主持一个研究小组，施密特则主持成员包括里斯的另 一个研究小组。两个小组各自努力，相互“竞争”，而观测结果可谓“不约而同”。评审委员会宣布，奖金1000 万瑞典克朗（约合146万美元），珀尔马特获二分之一，施密特和里斯获另外二分之一。
引力波的发现
引力波的发现作者：王善钦吴雪峰来源：《科学24小时》2018年第02期13亿年前，在距离地球非常非常遥远的地方发生了一件大事，也可以算是宇宙中的一个大灾难。
不过，它与地球上发生的任何灾难都不同：它静悄悄地发生，也不发出耀眼光芒，即使你就在它附近，也不会看见光亮。
发生的事情是两个黑洞相撞了。
它们非常巨大，一个有36个太阳的质量，另一个有29个太阳的质量。
它们在宇宙中快速地绕着共同的中心旋转着，并逐渐靠近，就像是被吸进了下水道的漩涡。
黑洞的巨大引力，还会使周围的空间发生变形和扭曲，随着它们的旋转，时空也被猛烈地拖拽，从而释放出一阵阵引力波。
引力波非常微弱，它的强度与天体速度v和光速c的比值（即v/c）的5次方成正比。
而绝大部分天体的速度都远远低于光速，因此v/c的值非常小，远小于1，v/c的5次方就更是极端小了。
此外，引力波的强度还与距离的平方成反比，这就导致大多数遥远星体发出的引力波，即使开始时的能量比较强，到达地球附近时也已变得非常微弱。
这两个原因使得引力波极难被直接探测到。
前文提到的根据双中子星周期变化来判断引力波的存在，是间接证明引力波存在，而不是直接探测到引力波。
第一位宣称直接探测到引力波的人是美国物理学家韦伯。
他使用一根巨大的固体金属棒（“韦伯棒”）来探测引力波，其原理是引力波传过金属棒时，会引起金属棒共振，导致输出的信号被放大，从而可能观测到引力波。
尽管韦伯宣布自己探测到引力波，但此后的其他学者采用韦伯的方案，却无一人探测到引力波，因此人们认为韦伯宣称的结果其实是仪器的问题，而不是由引力波导致的。
直到现在，某些研究人员运作的类似仪器也只能探测到非常强烈且非常近的引力波辐射，而无法探测到更遥远的天体发射出的引力波。
随着韦伯棒的失败，更先进的直接观测方案开始出现。
20 世纪70年代，麻省理工学院的韦斯开始计划建造激光干涉仪来探测引力波。
几乎与此同时，加州理工学院的索恩和德雷弗也开始合作进行此类干涉仪的研制。
引力波
承上启下的“乐章”——引力波
如果说广义相对论的验证比作一场音乐会，引力波的探测历程就好像承上启下的乐章，也许前 奏低沉甚至失落，但中间定会激情高昂。在它之前，广义相对论已初步成功验证，并应用到各个方 面；在它之后，引力波如果被我们探测到，会怎么样呢？
引力波将帮助探索物理上一些重大问题，如为黑洞的存在与否提供更直接的证据。引力波为探 索宇宙打开了一扇新的窗户，势必会带来更多的科学新发现。过去所做的大部分天文学研究是基于 不同形式的电磁波，但电磁波容易被介于目标天体和观测者之间的物质散射或吸收等。如果观测手 段是引力波，因为宇宙相对于它们近乎透明，影响微弱，人们将可能观测到在其它方式下被阻挡的 天体，以及并没有产生电磁辐射的天体现象。 正如发布会上所说，这还只是一个开始，未来基于引力波这扇窗户，我们会看到和听到更多。 说不定未来真的可以用引力波来传递信号呢。 中国科学家也是寻找引力波这个追梦队伍中的活跃分子。2014年3月，天琴空间科学任务的概 念被提出，其主要科学目标是直接探测爱因斯坦广义相对论预言的引力波以及精确测定后牛顿参数。 天琴项目还处于起步阶段，势必面临着诸多挑战，也意味着诸多机遇，相信这也将让中国的引力波 探索更上一层楼。
在未来我们用引力波的耳朵来聆听宇宙时，不要忘记，有一代代的人为此付出。
我们在关注娱乐新闻的同时，不妨看看这些自然科学的事件。因为，人类的发展归根结底 是科技的发展。
2016/7/14
谢谢观看
鸣谢：加布里埃拉·冈萨雷斯 鸣谢单位：美国
爱因斯坦 泰勒 赫尔
激光干涉引力波天文台（LIGO） 麻省理工学院 加州理工学院 美国国家科学基金会(NSF)
天文学有了“耳朵”
——引力波的发现 by 木叶忆枫
高中地理课外阅读 LIGO宣布发现新的引力波 中国慧眼卫星做出重要贡献素材
LIGO宣布发现新的引力波中国慧眼卫星做出重要贡献北京时间2022年10月16日22点，**国家科学基金会召开新闻发布会，宣布激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座引力波天文台（Virgo）于2022年8月17日首次发现双中子星并合引力波事件，国际引力波电磁对应体观测联盟发现该引力波事件的电磁对应体。
记者从中国科学院高能物理所获悉，我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜（以下简称“慧眼”望远镜）对此次引力波事件发生进行了成功监测，为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献，不仅以合作组形式加入了报告本次历史性发现的论文（即发现论文），而且在论文的正文部分报告了观测结果。
该论文于10月16日正式发表。
我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜，于2022年6月15日在酒泉卫星发射中心采用**四号乙运载**发射。
引力波示意图据中科院高能物理研究所熊少林研究员介绍：“‘慧眼’望远镜在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区，对其伽马射线电磁对应体（简称引力波闪）在高能区（MeV，百万电子伏特）的辐射性质给出了严格的限制，相关探测结果发表在报告此次历史性发现的研究论文中。
”引力波是1916年爱因斯坦建立广义相对论后的预言。
极端天体物理过程中引力场急剧变化，产生时空扰动并向外传播，人们形象地称之为“时空涟漪”。
自从2022年9月14日LIGO首先发现双黑洞并合产生的引力波事件以来，已经探测到4例引力波事件，包括这次宣布的LIGO和Virgo联合探测的双中子星并合引力波事件。
引力波的直接探测刚刚获得了2022年度诺贝尔物理学奖。
探测引力波电磁对应体对研究引力波事件、宇宙学以及基础物理具有不可替代的决定性作用，因此，人们普遍认为引力波研究的下一个里程碑是发现引力波事件产生的电磁辐射。
慧眼HXMT望远镜卫星中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫说：“简单说，引力波电磁对应体是指来自同一个天体现象伴随着引力波同时产生的电磁信号。
天文学家发现另一颗像塔比星那样闪烁的恒星
2019.02/中国科技教育／65本栏目文字与图片由 《科学新闻》版权所有，授权我刊使用，不得以任何形式转载、摘编，特此声明。
天文学家发现另一颗像塔比星那样闪烁的恒星Lisa Grossman到目前为止，天文学家发现银河系中还有另外一颗奇异闪烁的恒星。
天文学家使用位于智利的望远镜发现了一颗明暗变化奇异的恒星，这让人想起了塔比星——一颗曾经被认为拥有外星超级结构体的恒星。
超级结构体的想法首先在2015年提出，不久之后被撤销，主要是因为有数据显示这种亮度的衰减有可能是尘粒遮掩住恒星光线所致。
新近发现的这颗恒星的行为也可能不是外星生命所为。
但是它实在令人困惑，来自于巴西圣卡塔琳娜州联邦大学的天文学家Roberto Saito 说道。
他和他的同事于2018年11月6日在 上就这颗恒星奇异的闪烁作了报告。
“我们不知道那个物体是什么。
”他说道，“那实在太有意思了。
”这颗恒星或可拥有一些绕行的残骸，这些残骸会定期地挡住星光，但是Saito 和他的同事们表示他们需要更多的观测确定那是否可能，或者这种奇异的闪烁是由其他原因所导致的。
当研究团队从VISTA 望远镜（位于智利北部的阿塔卡马沙漠）的数据中锁定这个目标时，研究人员一直在搜寻那些随着爆发而突然增亮的超新星和恒星。
这些数据只是针对银河中心大规模探查数据的一部分，它们被称为银河VISTA 变量，或者VVV。
与增亮恰恰相反，这颗恒星突然变暗。
研究团队将它称为VVV-WIT-07，这到底是什么呢？从2010年到2018年，这颗恒星亮度的增加与减少从没有固定模式。
这种亮度模式的缺乏与塔比星十分相像，除了VVV-WIT-07的亮度可下降达80%，而塔比星的亮度只会下降20%。
此外还有一颗被称为J1407的闪烁恒星，它可能更为匹配。
这颗恒星周期性变暗程度可达95%，来自于美国纽约罗切斯特大学的天文学家Eric Mamajek 和他的同事在2012年对此作过报告。
天文学家认为J1407的一颗绕轨运行的行星具有庞大的星环系统，它能够周期性地遮掩恒星。
引力波的新发现
10月3日，瑞典科学院才将2021年的诺贝尔物理学奖授予为激光干涉仪引力波天文台（LIGO）以及在引力波研究方面做出重要贡献的三位科学家，现在又在引力波的探测方面有了新的突破性进展。
这一方面证实了诺贝尔物理学奖颁奖的合理性，另一方面也将改变科学家们研究天体的方式。
一、观测到新型引力波北京时间10月16日晚上10点，包括紫金山天文台和美国宇航局在内的全球数十家天文研究机构联合宣布，科学家们检测到了一种新型的引力波，来自中子星合并事件。
1916年，爱因斯坦最早在它的广义相对论中提出了引力波的预言。
但对引力波的直接探测还要等到100年后的今天。
里程碑事件出现在2015年9月，LIGO首次单独探测到引力波，由质量分别相当于29个太阳和36个太阳的两个黑洞合并时发出。
2017年1月，LIGO第三次单独探测到引力波，其中一个黑洞的质量约为太阳的31倍，另一个则是太阳质量的19倍。
2017年8月14日，LIGO的两台干涉仪和欧洲“处女座”（ Virgo）引力波探测器几乎同时捕获到了最新引力波事件，由两个质量分别为太阳质量31倍和25倍超大黑洞合并产生。
以上四次探测的都是两个黑洞合并所产生的引力波。
因为黑洞无法直接观测到，所以这些探测都是“只闻其声，不见其人”，找不到对应的天体。
没想到3天之后，又有了新的发现！2017年8月17日，LIGO下属的两台分别位于华盛顿州和路易斯安纳州的引力波探测器都接收到了一个持续大约100秒的信号，这样的长度远远超过了此前黑洞合并过程产生的，持续时间仅有不到一秒钟的引力波信号。
科学家们立刻意识到，这正是他们梦寐以求的由双中子星合并产生的引力波。
中子星是大质量恒星在发生超新星爆发死亡后留下的残骸，它们是宇宙中最奇异的天体类型之一，是最接近黑洞但没有变成黑洞的天体，它们的密度极大，仅次于黑洞。
一汤匙的中子星物质几乎相当于全世界70亿人的体重加在一起的总和。
LIGO探测到的这个引力波信号，有两颗质量分别为1.1倍以及1.6倍太阳质量的中子星合并而成，距离地球大约1.3亿光年。