席 特 鲁同所,2 孙 敏 胡 婧

(1西藏大学物理系，西藏 拉萨 850000；2中国科学院上海应用物理研究所，上海 201800；3西藏大学教育学院，西藏 拉萨 850000)

2016年2月11日，激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO)项目组的专家向全世界宣布2015年9月14日科学家首次探测到引力波信号，来自于两个黑洞合并的事件，这两个黑洞质量分别为太阳质量的36倍和29倍，它们相互绕转，它们之间的距离越来越近，转速越来越快，最后合并成为一个62倍太阳质量的黑洞(科尔黑洞)。这个黑洞半径大约为160km，相当于3个太阳质量转化为能量在合并后以引力波的形式释放(事件编号：GW150914，根据引力波的绝对振幅推断，发生在14亿年前)[1]。LIGO是20世纪末加州理工学院与麻省理工学院在美国国家科学基金会(NSF)的资助下联合建设的，美国的路易斯安那州利文斯顿和华盛顿汉福德同时分别放置了两部完全相同的仪器(见图1和图2)，彼此相距3000km，耗资3.65亿美元，臂长4km，这两个分支负责实验测量，这样可以有效剔除噪声的干扰，测得的数据传到德国马普研究所，那里有上万个采用不同模型、不同参数的理论计算结果，实验测量结果经过数据处理后与这些理论结果比对，看是否完全符合。后来，该装置进行了升级改造，被称为Advanced LIGO，简称aLIGO[2]。由激光器发射激光束，穿过两个相互垂直的真空管道，当激光再度相遇时，会形成干涉条纹，当引力波到来时，由于它独特的极化性质，干涉仪两个臂的长度做相反的变化，即一臂伸长时另一臂相应缩短，从而使两束相干光有了新的光程差，破坏了相干减弱的初始条件，有一定数量的光线进入光探测器，使它有信号输出，该信号的大小正比于引力波的无量纲振幅，探测到这个信号即表明已探测到引力波。……