两个黑洞相互绕转,让时空本身发生振荡。物体被这些波纹裹挟,缓缓被拖向中心——直到被吞没,再从远处重新出现。
引力波是时空本身的涟漪——由爱因斯坦广义相对论于1916年预言。加速运动的质量,例如两个相互绕转的黑洞,会产生以光速传播的波动,并在传播过程中压缩和拉伸空间与时间本身。
最强的波源来自极端的宇宙事件:黑洞或中子星的合并。在合并前的最后几秒,两个质量体绕转速度急剧加快,发出一种特征性的"啁啾"(chirp)信号——一种频率和振幅都急速上升的波。
这些波抵达地球时极其微弱——它们在数公里的距离上,把空间压缩不到一个原子核半径的幅度。LIGO和Virgo等激光干涉仪,正是用来测量镜臂间这种微乎其微的长度变化。人类首次直接探测到引力波是在2015年,距离预言提出正好一百年。
引力波为观测宇宙打开了一扇全新的窗口——它不依赖光或电磁辐射。借助引力波,我们可以"聆听"那些望远镜无法看见的事件,并获得黑洞及其合并过程、以及时空弯曲本身存在的直接证据。