引力波：不再是孤立事件

此次黑洞质量较轻，并合过程较上一次缓慢，相互绕转达到了55圈，时间大约持续了1秒，这个更为缓慢的过程使得科学家能够捕捉到更多关于黑洞的信息

在较短时间内，LIGO两次成功探测到引力波给人印象深刻。这意味着人类探测引力波不再是一个偶然或随机的事件，从而为探测宇宙中黑洞的形成与分布，以及宇宙中双黑洞事件发生的几率等奠定了良好的开端。

2016年6月15日，美国圣地亚哥当地时间，在美国天文学会第228次会议上，LIGO科学合作组织联合欧洲的Virgo项目组召开新闻发布会，宣布再次探测到引力波。这意味着人类探测到引力波不再是一个偶然或随机的事件，从而为一个全新的引力波天文学时代的到来奠定了坚实基础，也为人类科技文明的发展翻开了新的篇章。

早在年初的2月11日，美国国家科学基金会及LIGO科学合作组织宣布，激光干涉引力波天文台(LIGO)于2015年9月14日成功探测到了引力波，现被称为GW150914事件。这是人类首次直接探测到了引力波，已经成为物理学和天文学的重要里程碑。

据LIGO科学合作组织发言人冈萨雷斯介绍，此次成果包括一次确认信号(GW151226事件)和一次疑似信号(LVT151012疑似事件)，均来自双黑洞的并合。其中确认信号于世界标准时间2015年12月26日3时38分53秒被分别位于路易斯安那州列文斯顿和华盛顿州汉福德的两台升级后的引力波探测器探测到，时间间隔仅为1.1毫秒。

GW151226事件的发生地点距离地球约14亿光年，由两颗初始质量分别为14个太阳质量和8个太阳质量的黑洞并合所产生，并合后的黑洞约21倍太阳质量，意味着有大约1个太阳质量的能量被引力波带走。跟首次引力波事件GW150914相比(距离我们约13亿光年，黑洞初始质量分别为29个太阳质量和36个太阳质量，并合后的黑洞约62个太阳质量，引力波带走约3个太阳质量的能量)，探测到的引力波信号要弱不少，但依然达到了5.3个希格玛的置信度，可以被确认为是新的发现。

黑洞形成于大质量恒星演化的晚期，它是星体无法抵抗自身强大的引力作用而最终坍塌的产物，此时的引力是如此之强乃至光线都无法逃逸出来。当两个黑洞距离较近时，因为彼此强大的引力作用它们将相互绕转并逐渐靠近，根据爱因斯坦广义相对论，双星或双黑洞的相互绕转都将向外辐射引力波。但这个起始阶段的引力波强度依然很弱，很难被直接探测到。

随着双星系统能量的不断损失以及引力的持续效应，双黑洞将不断靠近，直到抵达一个临界点，此过程将突然加速并辐射出强烈的引力波，最终并合形成一个稳定的新黑洞。现在LIGO所捕捉到的引力波，均来自双黑洞并合前的最终阶段，持续时间仅有1秒左右或更短。

这一次有关引力波的新发现，有如下几个显著特点:

一是LIGO在较短时间内就两次成功探测到引力波事件给人印象深刻，这也意味着科学家在未来将更多地探测到引力波信号，从而最终将引力波探测纳入到常规检测系统中;

二是此次发现表明科学家具备了根据信号调整观测仪灵敏波段的能力，可以观测到不同质量的双星并合过程，从而为探测宇宙中黑洞的形成与分布，以及宇宙中双黑洞事件发生的几率等奠定了良好的开端;

三是此次黑洞质量较轻，并合过程较上一次缓慢，相互绕转达到了55圈，时间大约持续了1秒(上次探测到的引力波持续时间不到0.5秒)，这个更为缓慢的过程使得科学家能够捕捉到更多关于黑洞的信息，比如自旋。此次事件使得科学家确信双黑洞中至少有一个黑洞有自旋，这同时也为科学家验证广义相对论理论提供了新的途径。

初始LIGO建成于2001年，此前十几年间一直没有观测到引力波的确凿信号，而之所以在2015年短短几个月内就连续观测到多次引力波信号，要归功于LIGO升级后的强大功能。此前，科学家们对LIGO进行了一次重要的升级，成为升级版LIGO。与第一代LIGO探测器相比，升级后的LIGO大大提高了其灵敏度，观测宇宙的范围大大增加，比初始LIGO可以多探测到64倍的引力波源。

由于位于意大利比萨附近的“处女座(Virgo)”引力波探测器也将升级完成，它将利用地面的射电干涉检测仪来追踪信号，三台干涉观测仪将能观测到更多的引力波源与信号，能更好地确定引力波源的位置。一旦Virgo与LIGO携手，一个令人兴奋的引力波天文学时代即将到来。可以预期，在不久的将来，科学家对引力波的探测将会给人类带来更多的发现与惊喜。

另外，质量为10个太阳左右的黑洞在银河系和河外星系中更为常见，这为探寻引力波事件的电磁对应体提供了更多的机会。到时科学家不仅可以通过不同电磁波段的天文望远镜这双千里眼观测宇宙的“颜色”，还可以结合引力波探测器这对顺风耳聆听宇宙的“声音”，从而多角度、全方位地揭开星体形成与宇宙演化的秘密。捕捉来自遥远太空的引力波、电磁波与中微子等多种信号，迎来一个多信使天文学的新时代。

再次探测到引力波，同样给持续升温的中国引力波探测计划注入了新的活力。目标瞄准探测原初引力波的阿里计划已经在顺利执行并加紧推进，该项目将在我国西藏阿里海拔为5千米以上的地区放置望远镜，实现北天区的微波背景辐射观测，并力图在辐射信号中找到宇宙原初引力波的独特印迹。而由中科院领衔的“太极计划”和中山大学主导的“天琴计划”都瞄准了空间引力波的探测。相比于地面引力波探测，空间引力波探测不受地面空间距离限制和地面噪声等影响，在探测中低频段的引力波上具有独特优势。届时我们有理由相信，中国的引力波探测也将为人类绘制一张完整的引力波谱图做出自己独特的贡献。