全球的第二場引力波盛會 中國沒有缺席

• 2017年10月17日 FanTianQing來源：新浪新聞 774 46
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引力波舉世矚目的第二場盛會，中國沒有缺席。北京時間10月16日22點，經歷了“重磅預告”和議論紛紛的一個周末，全球各大科學機構終于同時揭曉了天文學界捂得很辛苦的一個大成果：科學家們首次探測到壯麗的雙中子星并合產生的引力波，及其光學對應體。

昨晚天文學界的“重磅預告”正式揭曉！科學家們首次探測到壯麗的雙中子星并合產生的引力波，及其光學對應體。

引力波舉世矚目的第二場盛會，中國沒有缺席。北京時間10月16日22點，經歷了“重磅預告”和議論紛紛的一個周末，全球各大科學機構終于同時揭曉了天文學界捂得很辛苦的一個大成果：科學家們首次探測到壯麗的雙中子星并合產生的引力波，及其光學對應體。

這不禁令人想起引力波初次亮相的時候。盡管在2015年就已成功探測到引力波，“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）捂到了2016年2月11日，即愛因斯坦提出廣義相對論百年紀念時才公開消息。

這第二次“大事件”，雖然不如首秀那么舉世震驚，但世界各科研團隊的參與，卻成了一道蔚然壯觀的風景線。除了LIGO和歐洲“處女座”（Virgo）引力波探測器“聽”到雙中子星合并產生的引力波信號外，全球共有70個地面及空間望遠鏡共同指向1.3億光年外的NGC4993星系，“觀看”跟隨引力波而來的光學信號：X射線、紫外線、可見光、紅外線以及射電波等。

GW170817引力波事件背后的中國全景

中國的身影異?；钴S。中科院南京紫金山天文臺和清華大學LIGO科學合作組織工作組事先宣布與LIGO等國際組織聯(lián)合發(fā)布成果，先聲奪人；消息揭曉后，中科院、中科院物理所等科研機構，《科技日報》等官方科學媒體，果殼網、知識分子、知社學術圈等知名科普新媒體都紛紛第一時間發(fā)稿，顯是有備而來。透過這“八仙過海”的圖像，我們得以拼出一張GW170817引力波事件背后的中國全景：

時間倒回到北京時間8月17日20時41分，一段持續(xù)了100秒的信號劃過LIGO探測器。數(shù)據(jù)指向了兩個距離地球1.3億光年的相互旋進的天體。分析顯示這個天體系統(tǒng)的質量沒有雙黑洞大，估計為1.1~1.6倍太陽質量，恰好是中子星的質量范圍。

幾乎同時，GRB 170817A伽瑪短暴觸發(fā)了NASA費米望遠鏡（Fermi）的伽馬暴監(jiān)測器。LIGO-Virgo的分析軟件通過比較兩信號，得出結論：這不太可能只是一個巧合。

中國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星——“慧眼”HXMT望遠鏡，在引力波事件發(fā)生時成功監(jiān)測了引力波源所在的天區(qū)，對其伽馬射線電磁對應體在高能區(qū)（MeV，百萬電子伏特）的輻射性質給出了嚴格的限制。

自北京時間2017年8月18日21:10起，中國南極巡天望遠鏡AST3合作團隊利用正在中國南極昆侖站運行的第2臺望遠鏡AST3-2對GW 170817開展了有效的觀測，此次觀測持續(xù)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。來自紫金山天文臺、南京大學的研究人員參與了其中的數(shù)據(jù)分析。

除了“自帶裝備”的參與者外，中國還有始終對引力波探測進行技術支持的幕后英雄。清華大學信息技術研究院LIGO科學合作組織工作組就在引力波實時在線數(shù)據(jù)處理和多信使天文學方面開展了算法設計、性能優(yōu)化與軟件開發(fā)等方面的工作。

此外，在理論層面上，這次中子星并合事件，也證明了由中國天文學家、北京大學教授李立新及其已故的合作者Bodhan Paczynski預言的巨新星現(xiàn)象。他們在1998年的構想中提出，中子星并合過程中的拋射物通過快中子復活過程會產生金、銀等重元素，還會普遍產生持續(xù)時標短于2秒的伽瑪暴。

天文學界的“淘金”之旅剛剛開始

由于這次成果間接說明了宇宙中重元素的起源，一些宣傳把這次事件戲稱為“淘金”事件。由此衍生出來的大量論文（如《自然》一期在線發(fā)表6篇），也佐證了引力波正是一座科研“富礦”。

而從中國天文學家在其中的積極身影來看，“淘金”之旅才剛剛開始。

首先，跟NASA動不動就宣布召開“重大”發(fā)布會，令普通民眾隔三差五就要懷疑外星人是否要入侵地球了比起來，中國的科研機構們在過去顯得過于靦腆。這次，中國天文學界的集體造勢令人耳目一新。在未來，我們期待中國科學家們會更有自信、更積極地宣傳科學成果。

其次，隨著引力波信號的到位，配合電磁波等信號，天文物理正式進入多信使時代。一處音符響起，無數(shù)根琴弦紛紛撥動，科學家們得以聆聽到宇宙律動中的更多細節(jié)。我們可以期待從這座剛剛開啟的富礦中挖掘海量成果。

最后，中國正在加緊引力波探測器布局，兵分三路：貴州大窩凼中的“天眼”望遠鏡FAST將通過脈沖星計時陣列研究引力波，西藏阿里正通過建設世界海拔最高的望遠鏡尋找原初引力波，未來還會把引力波探測衛(wèi)星送上太空。隨著這些引力波探測器逐漸到位，中國在天文學研究上將更為主動，走向引領者。

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