引力波也有記憶

09-29

引力波是時空本身的波動。理論上,任何有質量的物體在運動時,都能產生引力波。不過,隻有大質量天體的劇烈運動,才會產生可探測的引力波。譬如,2015 年由美國 LIGO 首次發現的引力波,是來自兩個正在吞噬、做螺旋運動的大質量黑洞。自那以後,理論傢們一直在研究,來自其他天體或事件的引力波會是什麼樣的。

在物理學中,一些最奇異的東西,例如正在蒸發的黑洞、宇宙弦,甚至額外的維度等,它們若存在,也會發射引力波。隻是這些引力波頻率非常高,以致遠超出目前的探測能力。不過,最近有位理論傢說,事情或許並非完全沒有希望。

如果兩個人站在一對正在吞噬的黑洞附近,那麼在引力波的振動之下,他們之間的距離會時而拉長,時而縮短。一旦黑洞完全融合,引力波消失,這種振動也就停止瞭——但此時兩人的距離已跟最初的有所不同,他們會稍微靠得近些或者遠些。

據他的研究,這種永久性的時空扭曲,又會產生一種叫 " 引力波記憶 " 的次級引力波信號,但其強度隻及原始引力波的 1/100 到 1/10,其頻率也遠低於原始引力波。

如果他的說法屬實,這意味著那次被 LIGO 探測到的引力波事件中,最後伴隨而來的引力波次級信號,其頻率已低到讓 LIGO 無法探測。

但是,如果宇宙事件產生的引力波,起初頻率就很高,本身無法被 LIGO 探測,而它的次級引力波信號,頻率或許就會剛好落入 LIGO 的可探測范圍。這可以讓我們追蹤其來源。這些來源中,或許就有前面提到的那些宇宙怪物。

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