GW151226

GW151226
	LIGO的兩個探測器所得到的GW151226信號
說明	第二次直接探測到重力波
事件類型	重力波
探測時間
日期	2015年12月26日
時間	03:38:53.648 UTC
信號持續時間	1 秒
探測器	LIGO
物理性質
總能量輸出	~ 1 M☉ × c2 （通過重力波）
信號頻率	從35 Hz升高至450 Hz
速度	光速
重力應變	hpeak ~ 3.4 x 10-22
波源參數
波源	兩個黑洞併合
距離	z ~ 0.09（大約14億光年）
波源質量
主黑洞	~ 14.2 M☉
副黑洞	~ 7.5 M☉
併合後的黑洞	~ 20.8 M☉
	來源：物理評論快報

GW151226是由先進雷射干涉重力波天文台（aLIGO）於2015年12月26日探測到的重力波現象，是人類繼GW150914重力波事件後第二次直接探測到的重力波。相關探測結果是由LIGO與VIRGO團隊於2016年6月15日宣布。這一束產生於雙黑洞的重力波信號與廣義相對論中對雙黑洞旋近、併合以及併合後的黑洞會發生衰盪（ringdown）的理論預測相符。同時GW151226也是人類對雙黑洞併合的第二度觀測，再度展示了雙黑洞系統確實存在，且其合併在宇宙的目前階段仍能發生。^[1]^[2]

物理描述

兩個黑洞的質量分別為14.2 (+8.3, −3.7) M_☉與 7.5 (+2.3, −2.3) M_☉，它們總共釋出約1個太陽質量的重力波能量，最終併合形成了一個質量為20.8 (+6.1, −1.7) M_☉的黑洞，其發生地點離地球有14億光年之遠。位於美國路易斯安那州的利文斯頓探測器先探測到重力波，1.1毫秒之後，位於美國華盛頓州的漢福德探測器也探測到重力波。^[1]^[3]

從分析探測數據，LIGO與VIRGO團隊估算出，在併合前，其中一個黑洞的自轉率為廣義相對論最大自轉率的20%；在併合後，最終黑洞的自轉率是限值的74%（±6%）。^[4]^[1]由於兩個黑洞的質量較小，最終軌道的時間特徵也不同，LIGO因此可以更詳細探測到黑洞併合前的最後階段。在1秒鐘的探測期內，信號頻率經過55次循環（27次環軌）從35 Hz增至450 Hz。與之相比較，第一次併合事件探測期的0.2秒內只有5次環軌。^[1]^[5]

在天文物理學的意義

GW151226事件意味著，先前的發現並不是僥倖發生的事件，在浩瀚宇宙裏有很多會在未來發生併合事件的雙黑洞，人們必會探測到更多這類事件。^[6]

這次探測結果證實了廣義相對論適用於強重力場。之前，廣義相對論的強重力場預測從未被直接檢試過。這是廣義相對論第二次通過這嚴格檢試。^[3]^[7]

註釋

^ 採波源參考系

參考文獻

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 ^1.4 LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration; B. P. Abbott; et al. GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence. Physical Review Letters. 15 June 2016, 116 (24): 241103. doi:10.1103/PhysRevLett.116.241103.
^ LIGO detects second black-hole merger. physicsworld.com. Institute of Physics. 15 June 2016 [15 June 2016]. （原始內容存檔於2017-09-21）.
^ ^3.0 ^3.1 Chu, Jennifer. For second time, LIGO detects gravitational waves. MIT News (MIT). June 15, 2016 [15 June 2016]. （原始內容存檔於2016-06-16）.
^ Cho, Adiran. LIGO detects another black hole crash. Science News. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2020-12-08）.
^ Ball, Philip. Focus: LIGO Bags Another Black Hole Merger. American Physical Society. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2021-01-26）.
^ Castelvecchi, Davide. LIGO detects whispers of another black-hole merger. Nature News. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2020-11-08）.
^ Overbye, Dennis. Scientists Hear a Second Chirp From Colliding Black Holes. New York Times. June 15, 2016 [June 15, 2016]. （原始內容存檔於2019-04-11）.

外部連結

LIGO官方新聞稿（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
LIGO探測專題（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）

參見

[1] 採波源參考系

[PRL-20160615-2] 1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 ^1.4 LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration; B. P. Abbott; et al. GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence. Physical Review Letters. 15 June 2016, 116 (24): 241103. doi:10.1103/PhysRevLett.116.241103.

[3] LIGO detects second black-hole merger. physicsworld.com. Institute of Physics. 15 June 2016 [15 June 2016]. （原始內容存檔於2017-09-21）.

[MIT-4] 3.0 ^3.1 Chu, Jennifer. For second time, LIGO detects gravitational waves. MIT News (MIT). June 15, 2016 [15 June 2016]. （原始內容存檔於2016-06-16）.

[5] Cho, Adiran. LIGO detects another black hole crash. Science News. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2020-12-08）.

[6] Ball, Philip. Focus: LIGO Bags Another Black Hole Merger. American Physical Society. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2021-01-26）.

[Castelvecchi_01-7] Castelvecchi, Davide. LIGO detects whispers of another black-hole merger. Nature News. 15 June 2016 [2016-06-16]. （原始內容存檔於2020-11-08）.

[NYT-20160615-8] Overbye, Dennis. Scientists Hear a Second Chirp From Colliding Black Holes. New York Times. June 15, 2016 [June 15, 2016]. （原始內容存檔於2019-04-11）.

[註 1]

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