帕特里克·布雷迪展示了一个LIGO模型

天文学新玩具的乐趣

这项成就的艰巨性没有受到影响布拉迪直到事发几天后。物理教授在上班的路上,心里纳闷自己为什么会笑。“我想,‘哇:我们测量了一对黑洞相互碰撞产生的引力波十亿“几年前,”,Brady说,他是我是伦纳德·E。帕克引力、宇宙学和天体物理学中心. “这有多酷?”

2015年,布雷迪、几位UWM的同事和一个世界范围的科学家联盟取得了惊人的突破,这一突破将获得诺贝尔奖。他们用激光干涉仪引力波天文台(LIGO)完成了这项工作。2019年,布雷迪被选为LIGO科学合作; 发言人领导合作。

100年前爱因斯坦就预言了引力波,但它们太小了,他认为永远也找不到引力波。探测到的移动相当于一个星系外发现的人类头发的宽度。五年后,侦查几乎成了例行公事,另有数十起案件被记录在案。这是探索宇宙的全新方式。

引力波是如何帮助科学家更好地理解宇宙的?

我们用它们来研究宇宙中看不见的部分,那些我们用其他方法无法观察到的东西。例如,它们是研究黑洞的一个很好的工具。2015年的第一次检测就是一个很好的例子。虽然我们期望看到成对的黑洞相互撞击,但实际上我们从来没有看到成对的黑洞相互撞击,所以这马上就发生了变化——我们突然得到了这样的确认:这些事情发生在宇宙中。

到目前为止发现了什么?

第一次探测和当时我们获取的数据表明,宇宙中合并的黑洞比我们最初认为的更为普遍。

然后,在2017年8月17日,我们观测到一对中子星相撞。我们在1.7秒内看到它们发出了伽马射线的闪光,这是宇宙中能量最大的光子。我们能够分辨出这不仅仅是侥幸,伽马射线和引力波是相关联的。这早就有人猜测过了,但事实上那天,几分钟之内,我们就突然解开了这个由来已久的谜团。

在过去的一年里,我们观察到两个黑洞相互撞击,这是我们见过的最大的一对黑洞。而那些黑洞构成了一个谜。对于大小约为太阳质量一百倍的黑洞,它们是如何形成的?它们是来自恒星,还是以前一对黑洞相互撞击的结果?我们不知道答案,这是一个新的谜,我们现在必须研究。

你还希望在接下来的几年里学到什么?

我们希望能更好地确定一些中子星碰撞的位置,并在其他天文学家的帮助下,找到银河系,以及伴随它而来的闪光,并进一步提高我们对这些天体碰撞时会发生什么的理解。另外,看到中子星和黑洞的碰撞也会非常有趣。如果黑洞很小,当两颗中子星靠得更近时,它会把它们撕开。它将告诉我们更多关于中子星内部结构的信息——它们是由什么组成的,它们的形状。

你的梦想发现是什么?

有一个概念叫做宇宙弦。几乎所有现代粒子物理学或高能物理学理论都允许宇宙弦的存在。它们是非常大,很长的细丝,非常薄,非常密集,它们以一种不寻常的方式扭曲时空。我们从来没有见过他们的直接证据。这样的东西会产生引力波,我们会寻找这些引力波。到目前为止,我们还没有找到任何证据,但如果我们找到了,那就太酷了。