解开宇宙之谜
LIGO团队的教职员工帮助进行中子星碰撞的历史性探测
中子星碰撞的图解，由LIGO提供
很久以前，在一个1.3亿光年之外的星系中，两颗中子星相撞并相互坍缩。但直到2017年8月17日，科学家们才能够探测到那次碰撞产生的引力波和光的涟漪——这是宇宙中的第一次。这一历史性发现是由美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）完成的；位于欧洲的处女座探测器；还有大约70个地面和太空观测站。
火狐体育物理学教授罗迪卡·马丁和马克·法瓦塔是国际LIGO科学合作小组的成员，他们发现了这一发现。火狐体育是国家和州指定的博士研究型大学，自2013年以来一直是LIGO科学合作组织的成员。
科学与数学学院代理院长劳拉·比林斯说：“我们很自豪火狐体育有两名LIGO团队成员。”“他们在揭示引力波提供的信息方面的贡献是学院开展前沿合作研究的一个很好的例子。这个项目也为我们有才华的学生提供了独特的机会。我们希望他们的惊人成功能继续下去。”
这是第一次用引力波探测到两颗中子星的碰撞——中子星是巨大的恒星在超新星中爆炸时形成的小而致密的恒星，这也是第一次用传统望远镜同时探测到引力波信号。
LIGO的资助者、美国国家科学基金会（National Science Foundation）主任France a . Córdova说：“经历一次罕见的事件，改变了我们对宇宙运作的理解，这是非常令人兴奋的。”
虽然平均直径只有12英里，但中子星的密度非常大，一茶匙中子星物质的质量大约有10亿吨。在一个遥远的星系中，两颗中子星相互旋转，在相互碰撞之前释放出强大的引力波，导致伽马射线爆发。它们的碰撞产生了一个“啁啾”，由LIGO和Virgo探测器记录下来，持续了近100秒。这发生在1.3亿光年之外，在一个比仙女座星系远50倍的星系中——仙女座星系是离银河系最近的主要星系。
重大突破
法瓦塔说：“这真的是一件大事。“中子星碰撞是LIGO希望观测到的关键来源之一，现在我们做到了。这也是迄今为止我们的探测器网络发现的最大的信号源。”
根据法瓦塔的说法，这一发现解决了关于短时间伽马射线暴（GRBs）起源的长期谜团。“长期以来，人们一直怀疑这些伽马射线暴是由两颗中子星的碰撞引起的，但直到现在才得到证实。”
新的观察结果也解决了长期以来关于重元素（如金和铅）是如何产生的猜测。作为两颗中子星碰撞的副产品，这些元素分布在整个宇宙中。
同样重要的是，马丁说：“这项发现涉及许多电磁天文学家，他们都与LIGO/Virgo合作。与这些合作伙伴进行联合观测一直是LIGO的关键目标。”
证实了爱因斯坦的相对论
8月17日，LIGO和Virgo探测器探测到了引力波——或者说是空间和时间几何中的涟漪——几乎与此同时，美国宇航局的费米太空望远镜探测到了伽马射线的爆发。这一发现促使世界各地的望远镜进行了后续观测。
伽马射线测量和引力波探测一起进一步证实了爱因斯坦的相对论，该理论预测引力波以光速传播。2015年，LIGO探测到两个黑洞合并产生的引力波信号，首次验证了爱因斯坦的理论，并开创了引力波天文学的新领域。本月早些时候，LIGO创始人Rainer Weiss和Kip Throne以及早期的LIGO首席研究员Barry Barish获得了2017年诺贝尔物理学奖。
促成了一个突破性的发现
作为大约1200名成员的LIGO团队的一员，法瓦塔和马丁为LIGO的成功做出了贡献。
马丁帮助设计和安装了探测器升级的各种组件，这些组件被称为高级LIGO。她解释说：“我在发现中的角色是帮助建立升级，使最近的发现成为可能。”“我目前的工作是为未来的探测器开发和设计光学元件和仪器。这将提高灵敏度，使我们能够观察到更遥远的事件或来源，这些事件或来源目前太弱而无法探测到。”
“中子星碰撞是LIGO希望观测到的关键来源之一，现在我们做到了。这也是迄今为止我们的探测器网络发现的最大的信号源。”
法瓦塔帮助开发了一些用于分析中子星碰撞的引力波模型。他和马丁还代表LIGO积极参与教育和推广工作。其中包括soundsofspacetime.org网站，该网站正在更新来自新探测的声音，以及LIGO科学的信息展览。两位教授与一个由八名学生组成的团队在引力物理学的实验、理论和教育方面密切合作。该团队由本科生Valerie Avendano、Kevin Chen、Lita de la Cruz、Xavier Euceda、Nicholas Provost和Kevin Santiago以及研究生Joseph DeGaetani和Matthew Karlson组成。
LIGO实验室执行主任、加州理工学院的David H. Reitze说：“这一探测打开了人们期待已久的‘多信使’天文学的窗口。”“这是我们第一次在引力波和电磁波（我们的宇宙信使）中观察到灾难性的天体物理事件。引力波天文学为理解中子星的特性提供了新的机会，这是单靠电磁天文学无法实现的。”
更多细节请访问ligo.org