“看见”引力波 这次科学盛宴中国没有缺席

　　来源：中国新闻周刊

　　“看见”引力波

　　文/孙文晔

　　经过一个多月的“谣传”和猜测，天文界的秘密终于被揭晓。全球数十家天文机构先是罕见地相继放话，准备在16日22时同时发布重磅消息，搞得普通民众还以为发现了外星人。吊足胃口后，科学家才宣布，人类首次“看见”了引力波。更严谨地说，是首次探测到1.3亿光年外的中子星并合产生引力波及其“光学对应体”。


　　10月18日讯，北京时间10月16日晚10点，多国科学家宣布探测到中子星引力波事件，引发广泛关注。此次引力波探测的一大特点是不仅能“听到”，还能“看到”。

　　发现引力波已不是第一回，为何此次成果令科学家如此重视？

　　此次发现前所未有之处在于，既捕捉到引力波又测到了碰撞产生的光线。不仅如此，此次还首度获得直接证据，证明中子星合并过程会产生珀、金和铀等重元素。

　　另外，这也是全球首次联合对同一个天文事件完成联合观测。《自然》杂志曾发表分析文章称，“这样的探测将标志着天文学步入新时代。”

　　今年8月，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）和欧洲“处女座”（Virgo）引力波探测器开始合作探测引力波。

　　幸福来得很突然，8月17日12：41：04 （协调世界时），在近地轨道默默飞驰着的费米-伽马射线太空望远镜向地面自动发送了一条简讯，内容是它刚刚探测到了一次来自宇宙深处的伽马射线爆发。

　　大约6分钟后， 位于美国的LIGO引力波探测器传来消息，在刚刚探测到的伽马爆发生前1.7秒，探测到一次引力波爆发事件，时间长度100秒左右。

　　LIGO-Virgo的分析软件比较两信号，得出结论：这不太可能只是一个巧合。13：21：42，加入全球联网系统的望远镜都收到了通知，不仅通报了疑似双中子星并合事件，并初步判定了方位坐标。

　　同一时间，已通过协议加入了观测合作的中国“慧眼”团队，将在轨运行仅两个月，还处在紧张测试阶段的X射线天文卫星“慧眼”，对准了信号来源的方向。引力波事件发生时，仅有4台X射线和伽玛射线望远镜成功监测到了引力波源所在的天区，慧眼便是其中之一。

　　而在中科院南极天文中心，南极巡天望远镜AST3-2也追踪到这次引力波事件的光学对应信号。此次观测持续到8月28日，揭示了此次双中子星并合抛射出约1 %太阳质量的物质，这些物质以0.3 倍的光速被抛到星际空间，抛射过程中部分物质核合成，形成比铁还重的元素。

　　全世界的望远镜都在同一时间指向同一个方向，这让人类不仅“听”到了引力波的“声音”，还“看”到了引力波。

　　天文学界此前曾四次观测到引力波，但都来自黑洞的合并。黑洞并合时真的是“黑的”，没有电磁波会发射出来，而两个中子星并合时，会在电磁波段释放出巨大的能量，并且可以用传统的电磁波望远镜拍摄出照片。

　　在广义相对论里，引力波是“时空本身的涟漪”，能够从宇宙“彼端”真实传递信息到地球。LIGO项目组成员、美利坚大学天体物理学家格雷戈里?哈里表示，观测到两个中子星合并与观测两个原子核合并“并没有什么不同”，因此能深入了解核物质的行为。而相应的电磁信号给出了速度，由此可用来校准宇宙膨胀速度，从而进一步回答宇宙从哪里来、又往哪里去等重大问题。

　　引力波天文学方兴未艾，而在这次盛宴中，中国没有缺席。