北京時(shí)間16日晚上22點(diǎn)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，宣布激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和室女座引力波天文臺(tái)（Virgo）于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件。據(jù)《每日郵報(bào)》報(bào)道，這一重大發(fā)現(xiàn)，至少回答了三個(gè)問(wèn)題：當(dāng)中子星合并的時(shí)候會(huì)發(fā)生什么?是什么導(dǎo)致了短時(shí)間的伽馬暴?像黃金這樣的重元素是哪里來(lái)的?”
科學(xué)家們不僅通過(guò)測(cè)量時(shí)空中的振動(dòng)“聽(tīng)到”了這一現(xiàn)象，他們還利用衛(wèi)星和地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的光和輻射從被稱(chēng)為“kilonova”的恒星火球中噴射出來(lái)。興奮的天文學(xué)家們談到要開(kāi)啟“天體物理學(xué)的新篇章”，揭開(kāi)新科學(xué)的“寶庫(kù)”。這一發(fā)現(xiàn)將幫助科學(xué)家更好地理解中子星的內(nèi)部工作和排放，以及更基本的物理，如廣義相對(duì)論和宇宙的膨脹。一名科學(xué)家表示，這一事件“將被銘記為史上最受關(guān)注的天體物理學(xué)事件之一”。
其他的引力波探測(cè)都可以追溯到10億光年之外的宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域的黑洞。這一新的事件雖然仍然很遙遠(yuǎn)，但在本質(zhì)上卻更加接近和完全不同。它是由碰撞的中子星所引起的，燒毀了巨大的恒星的殘留物，以至于一茶匙的物質(zhì)在地球上會(huì)重達(dá)10億噸。西澳大利亞大學(xué)的引力波科學(xué)家大衛(wèi)布萊爾教授說(shuō):“我在1973年開(kāi)始研究美國(guó)第一個(gè)高靈敏度的引力波探測(cè)器。
我們把希望寄托在中子星的引力波上。這是我們的圣杯，但即使在黑洞的引力波被探測(cè)到的情況下，它也無(wú)法逃脫。四十年后，我們找到了圣杯！”
這兩種物體，直徑約12英里，拉伸扭曲時(shí)空，彼此螺旋上升，最終相撞。就像扔在池塘里的石頭的漣漪一樣，引力波以光速在宇宙中散開(kāi)。他們是在華盛頓和路易斯安那州的兩個(gè)非常敏感的探測(cè)器上被發(fā)現(xiàn)的，這些探測(cè)器由激光干涉重力波觀測(cè)臺(tái)(Ligo)運(yùn)行。
這是在2015年9月首次發(fā)現(xiàn)引力波，證實(shí)了愛(ài)因斯坦100年前做出的預(yù)測(cè)，該項(xiàng)目的三位先驅(qū)獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。在Ligo探測(cè)到兩秒鐘后，美國(guó)宇航局的費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到一束來(lái)自中子星碰撞的伽馬射線。世界各地的天文學(xué)家很快將他們的望遠(yuǎn)鏡和盤(pán)子轉(zhuǎn)向南方天空的一小塊地方，同時(shí)也看到了可見(jiàn)和不可見(jiàn)光譜的閃光。
來(lái)自英國(guó)華威大學(xué)的Joe Lyman博士說(shuō):“幾天后，我們觀察到的結(jié)果顯示，我們正在觀察的是“kilonova”恒星，這個(gè)物體的光是由極端的核反應(yīng)所驅(qū)動(dòng)的?！薄斑@告訴我們，重元素，如珠寶中的黃金或鉑金，是在一個(gè)合并的中子星中形成的殘余物?！秉S金和其他元素的起源一直是個(gè)謎，但最近的證據(jù)表明，碰撞的中子星可能會(huì)在它們的創(chuàng)造中起作用。
位于意大利比薩市附近的第三座重力波設(shè)施，也登記了該事件的微弱信號(hào)，使科學(xué)家能夠?qū)ζ湮恢眠M(jìn)行三角測(cè)量。在一個(gè)相對(duì)古老的星系中，中子星的碰撞發(fā)生在1.3億光年之外。當(dāng)引力波開(kāi)始穿越太空時(shí)，恐龍?jiān)诘厍蛏下巍?月17日下午1點(diǎn)41分(美國(guó)東部時(shí)間下午6點(diǎn)41分)，名為GW170817的引力波信號(hào)被探測(cè)到。
Ligo的探測(cè)器，包括l形的隧道，有2.5英里(4公里)長(zhǎng)，使用激光反射鏡來(lái)測(cè)量移動(dòng)距離，比質(zhì)子的寬度小1萬(wàn)倍，這是一個(gè)原子的內(nèi)核。在自然、自然天文學(xué)和物理評(píng)論快報(bào)等期刊上發(fā)表了一系列論文之后，研究結(jié)果一直保持著嚴(yán)格的控制。國(guó)際研究人員預(yù)計(jì)將花費(fèi)數(shù)月時(shí)間在海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行搜索。
一個(gè)已經(jīng)回答的問(wèn)題是短時(shí)間伽馬射線爆發(fā)的起源。伽馬射線爆發(fā)以一種持續(xù)數(shù)毫秒到幾分鐘的爆發(fā)為標(biāo)志，是已知的最強(qiáng)大的爆炸。科學(xué)家現(xiàn)在知道，當(dāng)中子星發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種GRB。來(lái)自華威大學(xué)的Samantha Oates博士說(shuō):“這個(gè)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)回答了三個(gè)問(wèn)題，天文學(xué)家們已經(jīng)困惑了幾十年了:當(dāng)中子星合并的時(shí)候會(huì)發(fā)生什么?是什么導(dǎo)致了短時(shí)間的伽馬暴?像黃金這樣的重元素是哪里來(lái)的?”“在大約一周的時(shí)間里，這三個(gè)謎團(tuán)都被解開(kāi)了。”
“這是天體物理學(xué)的新篇章?！眮?lái)自卡迪夫大學(xué)的天體物理學(xué)家b.Sathyaprakash，將新發(fā)現(xiàn)描述為“真正的發(fā)現(xiàn)時(shí)刻”。他補(bǔ)充道:“接下來(lái)的12個(gè)小時(shí)無(wú)疑是我生命中最激動(dòng)人心的時(shí)刻。”“這一事件標(biāo)志著觀測(cè)天文學(xué)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并將帶來(lái)科學(xué)成果的寶庫(kù)?！?/p>
大學(xué)教授Bernard Schutz，也來(lái)自于卡迪夫大學(xué)，他告訴他的團(tuán)隊(duì)如何利用引力波探測(cè)來(lái)測(cè)量宇宙的膨脹，比以前任何時(shí)候都要精確?！傲钗殷@訝的是我們?cè)谶@一測(cè)量中得到的結(jié)果正好是天文學(xué)家最近觀測(cè)到的兩種不同的值之間的結(jié)果。”
來(lái)自美國(guó)喬治亞理工學(xué)院的Laura Cadonati教授說(shuō):“這一發(fā)現(xiàn)確實(shí)打開(kāi)了一種新的天體物理學(xué)的大門(mén)。我希望它能成為歷史上最受人關(guān)注的天體物理事件之一?！?/p>
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