用引力波窥探宇宙 还需找到这些源头(2)

　　表面凹凸不平的中子星也是引力波科学家们向往的目标。2018年10月，美国和加拿大科学家在《物理评论快报》上撰文指出，“核面食”由于强度极高、密度极大，甚至可以堆叠成“山脉”，把部分中子星的外壳顶起来，在其表面形成凸起。在中子星快速旋转的过程中，这些凸起处理论上会导致引力波辐射。因此，探测到表面有凸起的中子星也成为科学家的目标。当然，与其他大多数引力波不同，表面有凸起的中子星将产生连续的引力波辐射。

　　此外，LIGO和Virgo也可以从超新星爆发过程中捕获引力波，超新星爆发是大质量恒星生命结束时的一种剧烈爆炸。

　　张承民表示，我们知道的是，在超新星爆发期间，恒星的中心会发生坍塌，由此产生的中子星从坍缩核的残余那里收集物质，中子星表面的涡流会使其像钟摆一样振动，发出引力波。

　　除此之外，宇宙大爆炸产生的引力波也是科学家们孜孜以求的目标。一旦探测到它就意味着能比以往任何时候都更深入地了解早期宇宙的历史，以及宇宙膨胀等。

　　当然，未来也有可能发现科学家们目前还不知道的引力波源。LIGO团队成员、美国西北大学的克里斯托弗·贝瑞说，每当研究人员以新的方式观察宇宙时，他们都会发现一些意料之外的东西，我们相信，探测引力波也是如此。

　　需要更好的技术，还需要点运气

　　为什么上述几种波源产生的引力波仍未现身呢？

　　张承民解释道，一方面与我们的技术本身未到位有关。比如，宇宙大爆炸产生的引力波可能会与其他物质产生的引力波混合在一起，“目前的探测器还无法‘揪出’宇宙大爆炸产生的引力波信号” 。

　　此外，纵观科学发展史，很多重大的发明，其实都是“运气”的偶然产物。比如，X光就是德国物理学家威廉·伦琴在实验室中研究阴极射线管的特性时偶然发现的。在寻找引力波源时，科学家们可能也需要更多的运气。

　　普林斯顿大学的天体物理学家戴维·拉迪斯及其同事在《天体物理学杂志快报》上报告说：“引力波、中微子和来自星系的超新星辐射可以让我们了解恒星的结构、以及驱使恒星爆发的机制。”

　　但问题在于，天文学家们不知道下一颗超新星何时爆发。拉迪斯说：“根据我们的估算，在银河系大小的星系中，每100年可能只有2次超新星爆发，所以我们需要非常幸运，或者非常有耐心。”

　　LIGO发言人、威斯康星大学密尔沃基分校的帕特里克·布雷迪说：“引力波天文学的时代已经到来，这个全新的宇宙窗口有望为我们提供一个独特的视角，来逐一揭开宇宙的神秘面纱。”

　　张承民说：“引力波还有很多谜团有待我们揭开，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”或许，这也是全球无数引力波科学家的心声。(本报记者 刘 霞)