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“看見”引力波 這次科學盛宴中國沒有缺席

標簽:此次 事件 探測 引力 中子  日期:2017-12-17 13:10
經過一個多月的,發現引力波已不是第一回,雜志曾發表分析文章稱,引力波探測器開始合作探測引力波,協調世界時,已通過協議加入了觀測合作的中國,而在中科院南極天文中心,這些物質以

  “看見”引力波

  文/孫文曄

  經過一個多月的“謠傳”和猜測,天文界的秘密終于被揭曉。全球數十家天文機構先是罕見地相繼放話,準備在16日22時同時發布重磅消息,搞得普通民眾還以為發現了外星人。吊足胃口后,科學家才宣布,人類首次“看見”了引力波。更嚴謹地說,是首次探測到1.3億光年外的中子星并合產生引力波及其“光學對應體”。

10月18日訊,北京時間10月16日晚10點,多國科學家宣布探測到中子星引力波事件,引發廣泛關注。此次引力波探測的一大特點是不僅能“聽到”,還能“看到”。

  發現引力波已不是第一回,為何此次成果令科學家如此重視?

  此次發現前所未有之處在于,既捕捉到引力波又測到了碰撞產生的光線。不僅如此,此次還首度獲得直接證據,證明中子星合并過程會產生珀、金和鈾等重元素。

  另外,這也是全球首次聯合對同一個天文事件完成聯合觀測!蹲匀弧冯s志曾發表分析文章稱,“這樣的探測將標志著天文學步入新時代!

  今年8月,美國“激光干涉引力波天文臺”(LI)和歐洲“處女座”(Vir)引力波探測器開始合作探測引力波。

  幸福來得很突然,8月17日12:41:04 (協調世界時),在近地軌道默默飛馳著的費米-伽馬射線太空望遠鏡向地面自動發送了一條簡訊,內容是它剛剛探測到了一次來自宇宙深處的伽馬射線爆發。

  大約6分鐘后, 位于美國的LI引力波探測器傳來消息,在剛剛探測到的伽馬爆發生前1.7秒,探測到一次引力波爆發事件,時間長度100秒左右。

  LI-Vir的分析軟件比較兩信號,得出結論:這不太可能只是一個巧合。13:21:42,加入全球聯網系統的望遠鏡都收到了通知,不僅通報了疑似雙中子星并合事件,并初步判定了方位坐標。

  同一時間,已通過協議加入了觀測合作的中國“慧眼”團隊,將在軌運行僅兩個月,還處在緊張測試階段的X射線天文衛星“慧眼”,對準了信號來源的方向。引力波事件發生時,僅有4臺X射線和伽瑪射線望遠鏡成功監測到了引力波源所在的天區,慧眼便是其中之一。

  而在中科院南極天文中心,南極巡天望遠鏡AST3-2也追蹤到這次引力波事件的光學對應信號。此次觀測持續到8月28日,揭示了此次雙中子星并合拋射出約1 %太陽質量的物質,這些物質以0.3 倍的光速被拋到星際空間,拋射過程中部分物質核合成,形成比鐵還重的元素。

  全世界的望遠鏡都在同一時間指向同一個方向,這讓人類不僅“聽”到了引力波的“聲音”,還“看”到了引力波。

  天文學界此前曾四次觀測到引力波,但都來自黑洞的合并。黑洞并合時真的是“黑的”,沒有電磁波會發射出來,而兩個中子星并合時,會在電磁波段釋放出巨大的能量,并且可以用傳統的電磁波望遠鏡拍攝出照片。

  在廣義相對論里,引力波是“時空本身的漣漪”,能夠從宇宙“彼端”真實傳遞信息到地球。LI項目組成員、美利堅大學天體物理學家格雷戈里·哈里表示,觀測到兩個中子星合并與觀測兩個原子核合并“并沒有什么不同”,因此能深入了解核物質的行為。而相應的電磁信號給出了速度,由此可用來校準宇宙膨脹速度,從而進一步回答宇宙從哪里來、又往哪里去等重大問題。

  引力波天文學方興未艾,而在這次盛宴中,中國沒有缺席。

  聲明:刊用《中國新聞周刊》稿件務經書面授權

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