欧洲建爱因斯坦望远镜观看黑洞

2011-4-19 10:33 来源: 中国科学院
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  据英国《每日电讯报》4月18日(北京时间)报道,为在探测引力波这场竞赛中拔得头筹,欧洲万有引力天文台(EGO)正在建设全新的爱因斯坦望远镜,有望让科学家首次直接看到黑洞,并管窥宇宙诞生时的情景。

  阿尔伯特·爱因斯坦在《广义相对论》中首次提出引力波的概念。他认为万有引力是一种跟电磁波一样的波,并将其称为引力波,其是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。科学界普遍认为,难以捉摸的引力波由黑洞(引力波最强大的来源)、中子星和宇宙大爆炸等宇宙中最剧烈的事件“孵化”而成。

  天文学家目前主要依靠遥远物体传来的可见光、无线电波和X射线来了解宇宙,但上述光线在太空旅行中会受到距离等多方面的限制。而引力波能覆盖更远的距离并从宇宙大爆炸时就开始发出“回声”,是一种了解宇宙的全新方式,但其信号极微弱,科学家迄今都没有直接探测到引力波,爱因斯坦望远镜有望做到这一点。

  该望远镜包含两个长6英里(约10公里)的“手臂”,在每个“手臂”的终端放置着反射目标,高精度激光将沿着这两个“手臂”前进,两个手臂末端的目标各反射一束激光。当引力波同粒子(诸如那些组成望远镜反射目标的粒子)相互作用时,引力波会被粒子拉伸或收缩。计算机可根据粒子拉伸和收缩数量的差异组建出一幅图片,告诉人们引力波由什么组成并精准定位其来源。

  物理学家有望借此望远镜首次直接“看”到黑洞(黑洞周围有很多恒星和宇宙碎片,科学家仅间接探测到过黑洞)并探测中子星中心所发生的事件。新望远镜也将首次揭示:在我们现在居住的宇宙诞生之前是否还存在着其他宇宙,我们是否生活在一个大爆炸和快速膨胀不断循环的过程中等问题。

  该望远镜造价在5亿英镑到10亿英镑之间,将被建造在一个12英里(约20公里)长、埋入地下(主要是为了减缓地面震动造成的干扰)0.5英里(约0.8公里)的隧道网中,在规模和最终结果上能与大型强子对撞机(LHC)项目相匹敌。参与该项目的科学家将于下月在意大利比萨举行会议,为新的望远镜计划拟定出工作要点。科学家正在对有望成为该望远镜“驻地”的14个地点进行严格抗震实验,以确保地壳深处的扰动不影响测量结果。美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航空局(ESA)合作的探测器项目激光干涉空间天线(LISA)也旨在探测引力波、黑洞合并等宇宙学基本问题,LISA将包含三个绕太阳公转的探测器,计划于2015年投入运行。