IT之家 9 月 12 日消息，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）在成立十周年之際，宣布探測到迄今為止最清晰的引力波信號。

這一成果不僅延續(xù)了該項目的“里程碑式發(fā)現(xiàn)”系列，還借助雙黑洞劇烈碰撞產(chǎn)生的引力波信號以高達 99.999% 的置信度驗證了已故物理學家斯蒂芬?霍金于 1971 年提出的黑洞面積定理。

▲ 加州理工學院 / 麻省理工學院 / LIGO 實驗室

引力波是宇宙中最劇烈碰撞產(chǎn)生的時空漣漪。2015 年 9 月 14 日，LIGO 首次探測到由兩個黑洞并合引發(fā)的引力波，驗證了愛因斯坦廣義相對論的百年預測。此后，LIGO 與合作觀測臺已記錄約 300 次引力波事件，極大推動了人類對宇宙極端現(xiàn)象的認識。

LIGO 在美國路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德各設一座探測站，激光在 4 公里長的 L 形臂中往返反射，任何極微小的時空“擠壓與拉伸”都會轉化為計算機讀數(shù)。當這些信號被轉換為聲音時，往往類似短促的“鳥鳴”。

最新研究已于 9 月 10 日發(fā)表于《物理評論快報》。在 2024 年 1 月 14 日的觀測數(shù)據(jù)中，科學家不僅捕捉到兩個黑洞合并時的波動，還首次清晰分辨出新生黑洞本身的振動信號，即所謂的“振鈴”。

分析顯示，合并前兩個黑洞的總表面積約為 24 萬平方公里，而合并后新黑洞的表面積增至 40 萬平方公里。這一結果與霍金提出的“黑洞面積不會減少”定理完全一致。IT之家注意到，霍金本人在 2016 年曾表示，他相信 LIGO 最終能夠驗證這一理論。

LIGO 實驗室執(zhí)行主任大衛(wèi)?賴茨（David Reitze）表示“這將成為我最喜歡的成果之一”。另一位 LIGO 物理學家卡特里娜?察齊奧安努（Katerina Chatziioannou）則稱其為“十周年的完美禮物”。

LIGO 早在 2002 年就開始運行，但直到 2015 年升級完成后，才首次成功探測到黑洞并合引發(fā)的引力波。那次事件來自 13 億年前的一次宇宙碰撞，信號歷經(jīng)漫長傳播才抵達地球。這是人類首次獲得雙黑洞系統(tǒng)存在的觀測證據(jù)。

當時的發(fā)現(xiàn)不僅被譽為能夠“聆聽宇宙的雷鳴”，還讓 LIGO 團隊在 2017 年獲得諾貝爾物理學獎。值得一提的是，愛因斯坦雖預言了引力波的存在，卻認為其永遠無法被直接探測。