第3重力波GW170104 來自30億光年外的「雙黑洞合併」

▲兩黑洞合併的想像圖。（圖／路透社）

記者戴榕萱／綜合報導

國際物理學家發表，今年初1月4日測得目前最遠距離的重力波，名為GW170104，而最近美國宇宙雷射重力波觀測站（Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory，LIGO）第三度發現信號波，恰好正是前兩次發現的黑洞合併而成，且來自30億光年外的距離傳出，也是目前測得最遠距離的信號。

重力波簡單來說就是「時空扭曲」產生的「漣漪」，這是原次於極大質量的星系在時空運行時使它產生彎曲，在這個扭曲中，小質量的物體就會繞著大質量的物體轉，而成為萬有引力，也就形成行星（小質量星球）的軌道。想像時空中的多個物體同時不斷運作，就會產生多個連續波動，並且會快速的往外散去。

▲重力波產生的樣子。（圖／翻攝自雷射干涉儀重力波觀測站官網Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory，LIGO）

本次GW170104與前兩次的重力波GW150914與GW151226一樣，都是來自於雙黑洞結合系統，科學家說這是一個來自於30億光年外的黑洞，擁有49個太陽質量，恰好就是前兩次測得兩黑洞，分別是31和19 太陽質量的總和。物理評論快報（Physical Review Letters）期刊對此提到，這項發現，會更進一步支持愛因斯坦（Albert Einstein）於1915年用廣義相對論預測重力波存在的說法。

▲GW170104是兩黑洞合併後傳送出來的，質量分別為19與31太陽質量。（圖／翻攝自雷射干涉儀重力波觀測站官網Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory，LIGO）

宇宙重力波雷射監測站（ LIGO）由1000多名國家研究員共同組成，並與歐洲的Virgo 探測器研究團隊（Virgo Collaboration）執行研究。科學家於2015年9月首次測的後，隔年的2月再測得第一次的重力波信號，同時也在華盛頓記者會上宣布，重力波來源是「雙黑洞」融合的結果。

LIGO科學家指出，本次發現的GW170104重力波，捕獲信號的時間不到十分之二秒，且兩黑洞在合併前還相互旋轉、纏繞了6次之多，因此「重量級」黑洞的碰撞後所產生的能量，就以波的形式擴散出來。

從最新的觀測結果確實了解到，宇宙黑洞可以以不同方向旋轉，只是目前數據無法辨別黑洞是否會傾斜，但透過本次雙洞合併的信號來看，似乎可確定至少有一個黑洞並非一致性的「對齊」。LIGO實驗室執行總監David Reitze說，經過這第三波的發現，LIGO要再建立更強大的觀測站，期望2018年，監測器的靈敏度再提高。

▼快速搞懂重力波是什麼。（影片／翻攝自台北天文館Youtube，如遭刪除請見諒。）