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清華先進計算研究團隊再次參與發現引力波—來自又一對黑洞碰撞

2016-06-20 來源:清華新聞網 字號:

當地時間2016年6月15日,激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)科學合作組織和Virgo科學合作組織在圣地亞哥舉行的美國天文學會第228次會議上正式宣布,在先進的LIGO探測器數據中確認了又一起引力波事件。作為LIGO科學合作組織成員,清華大學先進計算研究團隊參與了此次發現。

清華先進計算研究團隊再次參與發現引力波—來自又一對黑洞碰撞

兩次引力波信號對比示意圖:GW150914和GW151226。第二次GW151226對應波源黑洞的質量比第一次GW150914探測到的那對小得多,因此在探測器敏感的頻率范圍內經歷了更長的時間——大約一秒鐘。GW150914信號的頻率范圍在35-250Hz,而GW151226信號的頻率范圍在35-430Hz。

世界協調時間2015年12月26日凌晨3點38分53秒,科學家們第二次觀測到引力波——時空的漣漪。這次引力波信號由分別位于美國路易斯安那州列文斯頓(Livingston, Louisiana)和華盛頓州漢福德(Hanford, Washington)的一對LIGO探測器探測到。

LIGO是由美國國家科學基金資助,由加州理工學院和麻省理工學院構思、建造并運行的。本次發現發表于物理評論快訊(Physical Review Letters)期刊,由LIGO科學合作組織(包含GEO合作組織和澳大利亞干涉引力天文協會)和Virgo科學合作組織做出,使用的數據來自于兩臺LIGO探測器。

引力波攜帶著從其它手段無法獲得的關于產生引力波的源頭和引力本質的獨特信息。物理學家們總結出這次探測到的引力波與第一次探測一樣,仍然是產生于兩個黑洞并合的最后時刻。兩個黑洞大約分別為太陽質量的14和8倍,最后并合生成的黑洞質量相當于21個太陽。這一發生在大約14億年前的并合過程中約有1個太陽質量的物質轉化成了引力波。被探測到的信號來自于并合前的最后約27個繞轉軌道周期。信號到達列文斯頓探測器比漢福德探測器早1.1毫秒,這一信息可以初步給出信號源在天區中的位置。

清華大學LIGO科學合作組織研究團隊由清華大學信息技術研究院曹軍威負責,研究團隊著重采用先進計算技術提高引力波數據分析的速度和效率,在迄今為止兩次發現引力波的過程中做出了重要貢獻。此前不久,2016基礎物理學“特別突破獎”授予了為引力波直接探測作出貢獻的研究人員。

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