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2017年6月1日

科學家第三度成功探測重力波 中大物理系團隊負責分析數據為雙黑洞形成之謎提供線索

2017年6月1日
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中大是唯一參與探測重力波研究工作的香港院校,研究團隊由中大物理系助理教授黎冠峰教授領導。

是次重力波信號是由兩個質量分別為太陽質量的19和31倍之黑洞合併而產生,距今30億光年,是LIGO至今偵測到最遠的信號。(由LSC/Sonoma State University/Aurore Simonnet提供)

圖解第三次成功探測重力波 (由LSC/Daniel Williams提供)

鐳射干涉儀重力波觀測站(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,簡稱LIGO)今天(6月1日)宣佈第三度成功探測重力波。是次重力波信號同樣是由兩個黑洞合併而產生,其質量分別是太陽質量的19和31倍,而合併後的黑洞質量達太陽質量的49倍。兩個黑洞距今30億光年,是LIGO至今偵測到最遠的信號。香港中文大學(中大)是唯一參與探測重力波工作的香港院校,研究團隊由中大物理系助理教授黎冠峰教授領導。 

是次重力波信號是於世界標準時間 (UTC) 2017年1月4日上午10時12分 (香港時間當天下午6時12分)偵測到。 LIGO 於2016年2月公布首次探測到重力波,證實了愛因斯坦於1915年發表的廣義相對論之重要預言,打開了探索宇宙的新視窗。這個歷史性發現已為LIGO團隊贏得多項重要的科學榮譽,包括「基礎物理學特別突破獎」(Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics)、「格魯伯基金會宇宙學獎」(2016 Gruber Foundation Cosmology Prize)及「邵逸夫天文學獎」 (The Shaw Prize in Astronomy 2016)。 

中大自2016年起正式成為LIGO科學合作組成員,負責分析來自LIGO探測器的數據。中大的研究人員與合作組中其他成員機構作學術交流,更可委派研究人員前往探測器參與培訓及操作。2017年中大物理系畢業生吳鈞揚,將前往麻省理工學院的LIGO實驗室深造;而另一位物理系三年級本科生羅嘉洛則將於今年暑假前往加州理工學院的LIGO實驗室進行研究。 

黎冠峰教授表示︰「每次成功探測到新的重力波信號,都有助我們更深入認識宇宙。是次新發現為雙黑洞的自轉方向提供重要的線索,讓科學家進一步了解雙黑洞會在甚麼情況下形成。對於未來更多突破性的發現,我們拭目以待。」 

是次發現亦再次考驗愛因斯坦的預言。根據愛因斯坦的廣義相對論,重力波不會出現色散現象(dispersion)-即不同波長的重力波以不同的速度前進-LIGO所偵測到的重力波,確實並沒有發現此現象。黎冠峰教授現時正帶領LIGO合作組,以雙星系統合併理論驗證愛因斯坦的預言。 

LIGO簡介 

LIGO是一個集合全球研究人員的國際合作機構,其重力波探測器分別位於路易斯安那州列文斯頓(Livingston, Louisiana)和華盛頓州漢福德(Hanford, Washington)。 

LIGO由美國國家科學基金會(NSF)斥巨資資助,並由加州理工學院和麻省理工學院構思、建造及操作。完成升級後的Advanced LIGO由美國國家科學基金會與德國Max Planck Society、英國Science and Technology Facilities Council及澳洲Australian Research Council全力支持。LIGO科學合作組集合逾1,000名來自世界各地的科學家,當中包括GEO合作組的成員。此外,LIGO亦與處女座重力波(Virgo)合作組結成夥伴,而Virgo是由歐洲280位科學家組成,並獲Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 、Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) 、Nikhef及European Gravitational Observatory的支持。其他合作夥伴資料可參閱以下連結:http://ligo.org/partners.php.



中大是唯一參與探測重力波研究工作的香港院校,研究團隊由中大物理系助理教授黎冠峰教授領導。

中大是唯一參與探測重力波研究工作的香港院校,研究團隊由中大物理系助理教授黎冠峰教授領導。

 

是次重力波信號是由兩個質量分別為太陽質量的19和31倍之黑洞合併而產生,距今30億光年,是LIGO至今偵測到最遠的信號。(由LSC/Sonoma State University/Aurore Simonnet提供)

是次重力波信號是由兩個質量分別為太陽質量的19和31倍之黑洞合併而產生,距今30億光年,是LIGO至今偵測到最遠的信號。(由LSC/Sonoma State University/Aurore Simonnet提供)

 

圖解第三次成功探測重力波 (由LSC/Daniel Williams提供)

圖解第三次成功探測重力波 (由LSC/Daniel Williams提供)

 

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