天文望遠鏡首次“捕捉”引力波之光

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天文望遠鏡首次“捕捉”引力波之光   

   

2017年10月16日晚10點，多國科學家宣布探測到中子星引力波，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”。歐洲南方天文台(ESO)16日就在網站發布了用天文望遠鏡“看到”的引力波之光。
　　


歐洲南方天文台（ESO）的望遠鏡捕捉到的雙子星引力波之光。（圖片來源：ESO）

ESO的望遠鏡首次探測到引力波對應的光學信號，並在網站上公布了捕捉到的引力波之光畫面。

畫面中的引力波之光，中心如巨型鑽石一般璀璨奪目，鑽石周圍形成泛著紫色和藍色的光圈，一束光線如利劍一般從鑽石中心穿過，帶給人極為震撼的視覺效果。

分析稱，此次引力波新發現代表多信使天文學新時代的開啟。因為此次中子星引力波發現是人類歷史上第一次使用引力波天文台和其它天文望遠鏡同時觀測到了同一個天體物理事件。 更嚴謹地說，是首次探測到1.3億光年外的中子星併合產生引力波及其“光學對應體”。

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於，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，證明中子星合併過程會產生珀、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。《自然》雜誌曾發表分析文章稱，“這樣的探測將代表天文學步入新時代。”

今年8月，美國“雷射干涉引力波天文台”（LIGO）和歐洲“處女座”（Virgo）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分鐘後， 位於美國的LIGO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。

LIGO-Virgo的分析軟體比較兩信號，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併合事件，並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，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台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。

而在中國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併合拋射出約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，但都來自黑洞的合併。黑洞併合時真的是“黑的”，沒有電磁波會發射出來，而兩個中子星併合時，會在電磁波段釋放出巨大的能量，並且可以用傳統的電磁波望遠鏡拍攝出照片。

在廣義相對論裏，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。LIGO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併與觀測兩個原子核合併並“並沒有什麼不同”，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裏來、又往哪裏去等重大問題。

美國太空總署(NASA)網站日前就發布了中子星碰撞時產生的超美粉色雲團照片，重點是，這裏面包含超級多的黃金和鉑金！


NASA發布了中子星相撞時產生的粉色雲團。（圖片來源：NASA）

當中子星碰撞時，高溫高密度且不斷膨脹的碎片雲從兩個中子星上剝落，形成了圖中粉色的雲團。在這個雲團中，形成了大量的宇宙超重金屬，其中包含相當於數百個地球質量的黃金和鉑金。

這起雙中子星碰撞事件，發生於距離地球 1.3 億光年的長蛇座南部。碰撞產生的美麗粉色雲團，就如同宇宙上演的一場絢麗“煙火表演”。

碰撞將“煙火”拋向全宇宙，雲團中的黃金和鉑金也被拋向太空，在未來的漫長時間裏，這些黃金和鉑金可能會成為某個星球上的珍貴寶藏

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