黑洞相撞與重力波
1916年，愛因斯坦從廣義相對論公式推論出重力波的存在──一種時空中的漣漪，任何物體在時空中運動時，都會擠壓時空，使得時空像是被壓扁的彈簧一般來回震盪。
那我們要怎麼探測重力波呢？科學家是利用「麥克遜干涉儀」的原理，看看下面那張圖就可以瞭解囉！
重力波示意圖
那我們要怎麼探測重力波呢？科學家是利用「麥克遜干涉儀」的原理，看看下面那張圖就可以瞭解囉！首先，雷射光打出(step-1)並經過分光鏡，將雷射光分成兩束(step-2)，分別沿著兩臂朝兩個方向前進(step-3)，在兩臂的末端各有一面反射鏡，雷射光被反射，沿著兩臂回到分光鏡(step-4)，兩道光束匯合、干涉疊加之後，偵測器會接收到兩束光波疊加的訊號(step-5)。如果重力波經過時，兩臂的會因為時空伸縮的關係，造成一臂較長、一臂較短，使得兩道光經過的路徑長不同，兩束光匯合、干涉疊加之後的波形也就不同。根據這個原理，科學家打造了LIGO、Virgo……等儀器來實際觀測重力波。
重力波探測原理示意圖
因為重力波造成的時空震盪通常很小，以2015年第一次探測到重力波的事件為例，13億光年外的兩個黑洞（質量分別為太陽的29和36倍）相撞並結合，LIGO在美國接收到的訊號，兩訊號的波形只相差0.007秒。我們現在觀測得到的重力波，都是質量大、高密度的兩物體（如黑洞、中子星）相互繞行，越繞越近、相互碰撞，所造成的重力波。這幾年，在LIGO和Virgo合作觀測下，科學家藉由已經觀測到的10次雙黑洞合併事件（還有1次中子星撞擊事件），試圖尋找黑洞撞擊合併的結論，推測雙黑洞合併的現象是週期性的。如今，LIGO和Virgo的觀測技術逐漸成熟，科學家將利用它們的觀測結果，找到黑洞的質量以及雙黑洞合併週期，進而讓我們更進一步瞭解大質量恆星的生成、以及宇宙的演變。
LIGO-Virgo觀測到的11次重力波事件：10次黑洞合併事件(藍色)、1次中子星撞擊事件(橘色)。 [3]
原始資料：
翻譯自https://www.space.com/42618-gravitational-waves-biggest-farthest-black-hole-crash.html
參考資料：
http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=columns&id=2867
圖片：
[0] https://labcit.ligo.caltech.edu/groups/astrophysics-group/
[1] https://www.indiatoday.in/education-today/gk-current-affairs/story/new-ligo-gravitational-wave-detector-in-india-by-2025-1112446-2017-12-22
[2] https://aemstatic-ww2.azureedge.net/content/dam/lfw/print-articles/2016/04/1604LFW_nb_1b.jpg
[3] https://www.space.com/42618-gravitational-waves-biggest-farthest-black-hole-crash.html
