昨天看到了新闻“LIGO宣布再次探测到引力波”，就去《物理学评论快报》下载了文章（PRL.116.241103）、大致翻了翻。随便谈谈吧。

 

 

这篇文章其实并不难读，同样没有包含太多的技术细节（应该还有其他更详细、更专门的技术文章），它就是一个新闻报道。

这篇文章报道了又一个引力波事件，发生于2015年12月26日，所以记为GW20151226。引力波事件GW20151226的相关参数是：两个黑洞到地球的距离是14亿光年，它们的质量分别是14.2和7.5（单位是太阳质量），融合后的质量是20.8，释放了1个太阳的能量，持续时间为1秒钟。文章里还提到了一个疑似的引力波事件LVT151012。

 

与第一次引力波事件GW20150914做点比较吧。

GW20150914相关参数是：两个黑洞到地球的距离是13亿光年，它们的质量分别是36和29（单位是太阳质量），融合后的质量是62，释放了3个太阳的能量，持续时间为0.2秒钟。与第一次引力波事件GW20150914相比，这次事件的信号要差得多。上一次的信号比噪音水平要高一些，眼睛就可以看出来；这一次的信号应该是低于噪音水平，用眼睛很难看出来。下图的上半部分来自于GW20150914 (PRL.116.061102, figure1)，下半部分来自于GW20151226 (PRL.116.241103, figure1)。注意：横轴的时间尺度是不一样的，相差大约5倍。

信号的大小符合预期。上次的峰值信号是1.0（单位是$10^{-21}$），这次是0.3，大致符合引力波功率的差别：$(1/0.3)^2=11\approx (3/0.2)/(1/1)=15$。

事件发生的距离也不是特别出乎意外。乍看起来，14亿光年和13亿差别很小，发生的概率似乎只有15%左右（发生在12-14以内的概率，与发生在12以内的概率相比，似乎是2/12=16%）。其实，二者并不在同一直线上，发生在12-14的概率（正比于球壳体积），与发生在12以内的概率（正比于球体积）相比，大致是2/(12/3)=50%。

 

有个地方看不明白：这次的搜索事件似乎特别多。下图的左边来自于是GW20150914 (PRL.116.061102, figure4)，右边来自于GW20151226 (PRL.116.241103, figure2)。简单地说，所谓的搜索事件就是，两个LIGO探测器都看到的疑似事件，二者的间隔位于10毫秒（对应于二者的空间距离）。可以看到，在横坐标8-10之间，上次只有10到20个搜索事件，这次则有600个左右。顺便说一下，位于10左边的那个就是疑似引力波事件LVT151012，也是最后一个（第三个）显著偏离噪音水平的事件。

这两篇文章的数据都来自于LIGO去年的测量结果。第一篇PRL文章只是一部分数据，从9月12日到10月20日之间16天的数据（这段时期是38天，不知道为什么只用16天，也许是因为有些天的工作不太正常）；第二篇PRL采用的数据从开始直到今年1月12日（总计122天）。如果认为LIGO工作状态没有显著变化的话，这次的搜索事件数目似乎只会增加4-8倍（122/38或者122/16），实际增加了30倍左右。也许是因为改进了数据处理方法（arXiv:1508.02357v2 [gr-qc] 14 May 2016），信噪比提高了，证据是LVT151012的位置往右移动了一些，大概有一小格。如果不考虑最靠近8的那小格的数据，搜索事件数大概是200左右，大概就差不多了。确实不太明白。

 

我觉得，这次的第二个引力波事件并没有增加太多的实验证据，主要是因为这次数据的显著程度与上次相差比较大，而且它们俩实际上来自于同一次观测时期（20150912-20160112）。

自今年1月中旬以后，LIGO应该是歇工了。不知道现在是否开工了，或者说什么时候开工。按照现在的速度，如果LIGO正常工作，每个月都有可能看到新的引力波事件。

我们还是等等更多的新数据吧。

 

<!--编辑-->  [14]姬扬  2016-6-28 19:53强烈希望看到三台LIGO同时工作
 根据现在的数据，如果三台LIGO同时发现疑似时间，应该就肯定是疑似时间了
122天里，detection rho_c 大于8的疑似事件约600次
 这就说明，两台LIGO仅仅因为巧合而发生疑似事件的可能性大约是一百万分之一
(600x15ms)/(122x86400s)
三台LIGO仅仅因为偶然而发生疑似事件的几率，每年大约是千分之一。

 

 

 

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