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北京時(shí)間16日22時(shí)，天文學(xué)界沸騰的“重大發(fā)現(xiàn)”終于落石出。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，宣布美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)( ligo )和歐洲處女座( virgo )引力波探測(cè)器于8月17日首次發(fā)現(xiàn)了兩顆中子星組合產(chǎn)生的引力波信號(hào)。

“這是天文學(xué)家期待已久的發(fā)現(xiàn)！ ”中科院高能物理研究所的熊少林是中國(guó)慧眼望遠(yuǎn)鏡伽瑪暴和引力波電磁感應(yīng)體項(xiàng)目組的負(fù)責(zé)人，他評(píng)價(jià)說(shuō)，這次引力波探測(cè)在天文學(xué)和物理學(xué)上具有“劃時(shí)代”的意義。

從年9月到今年8月，科學(xué)家共檢測(cè)到4次引力波信號(hào)，均為來(lái)自雙黑洞的合并。

“與以往相比，這次引力波事件最大的不同是發(fā)生了電磁信號(hào)。 ”。 熊少林在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)介紹說(shuō)，黑洞在合并時(shí)是“黑漆一面”，除引力波信號(hào)外不會(huì)產(chǎn)生電磁信號(hào)，如電波信號(hào)、可見(jiàn)光、紅外光、x光、伽馬射線等。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員張承民告訴科技日?qǐng)?bào)記者，黑洞屬于能源集團(tuán)，中子星屬于物質(zhì)結(jié)構(gòu)，所以后者在合并時(shí)不僅可以產(chǎn)生引力波，還可以引起電磁信號(hào)的爆炸。

因此，世界各地?cái)?shù)十臺(tái)地面和空之間的望遠(yuǎn)鏡問(wèn)世，對(duì)這次引力波進(jìn)行了歷史上罕見(jiàn)的聯(lián)合觀測(cè)。 于是，人類(lèi)首次檢測(cè)到了引力波及其電磁對(duì)應(yīng)體。

“人類(lèi)自古以來(lái)就用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)宇宙，通過(guò)“看到”的手段認(rèn)知宇宙。 年ligo為了觀測(cè)宇宙打開(kāi)了第二扇窗，人類(lèi)終于“聽(tīng)到”了宇宙的漣漪。 但是，兩者一直孤立，沒(méi)有結(jié)合。 ”熊少林說(shuō)，現(xiàn)在人類(lèi)終于可以“看”和“聽(tīng)”兩種手段結(jié)合起來(lái)，“雙劍合璧”檢測(cè)引力波了。

熊少林表示，ligo發(fā)現(xiàn)引力波信號(hào)具有重要的歷史意義，但從探測(cè)角度看，引力波信號(hào)也有不完善之處。 也就是說(shuō)，引力波探測(cè)器可以大致知道引力波存在的區(qū)域，但無(wú)法準(zhǔn)確知道其位置。 以前流傳的望遠(yuǎn)鏡以電磁信號(hào)為研究手段，與引力波信號(hào)形成互補(bǔ)關(guān)系，豐富了研究宇宙的新聞。

“引力波信號(hào)也好，電磁信號(hào)也好，在天文學(xué)中被稱為‘信使’”熊少林說(shuō)，這次引力波探測(cè)的重要作用標(biāo)志著多信使天文學(xué)時(shí)代的到來(lái)。

除了上述兩種信使之外，還有中微子和宇宙線。 熊少林說(shuō):“將來(lái)可以從四維期待研究同一個(gè)宇宙，是天文學(xué)家的夢(mèng)想。”

“中子星的質(zhì)量通常相當(dāng)于一兩個(gè)太陽(yáng)，與黑洞的質(zhì)量相差十倍，所以兩顆中子星合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)更微弱。 ”。 張承民介紹說(shuō)，由于中子星質(zhì)量更小，兩中子星合并后軌道收縮更慢，引力波持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。

幸運(yùn)的是，這次發(fā)生并合體的兩顆中子星位于編號(hào)為ngc4993的星系，距離地球只有1.3億光年左右，產(chǎn)生的引力波信號(hào)和電磁信號(hào)非常強(qiáng)。 引力波信號(hào)持續(xù)了100秒左右。

捕獲兩顆中子星并合成的引力波信號(hào)，本身在天文學(xué)研究中也起著重要的作用。 張承民告訴記者，雙中子星系統(tǒng)是恒星演化到晚期的產(chǎn)物，宇宙數(shù)量眾多，可能構(gòu)成引力波的背景噪聲，在研究宇宙早期演化中可以發(fā)揮重要意義。

10月3日，年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給三位美國(guó)科學(xué)家，表彰他們?yōu)閘igo探測(cè)器的建設(shè)和引力波的發(fā)現(xiàn)做出的貢獻(xiàn)。

“結(jié)合引力波信號(hào)和電磁信號(hào)進(jìn)行天文研究，空之間非常廣泛，其中包含的重要科學(xué)問(wèn)題相當(dāng)多”熊少林說(shuō)，如果讓他預(yù)測(cè)，這個(gè)行業(yè)的未來(lái)一定會(huì)產(chǎn)生諾獎(jiǎng)層面的發(fā)現(xiàn)。 (記者劉園園)

(責(zé)任:佟勝良)