中新網(wǎng)10月17日電 這幾天，全球數(shù)十家著名天文機(jī)構(gòu)宣稱將發(fā)布“重大消息”，吊足了全世界的胃口。北京時(shí)間16日晚10點(diǎn)，這一謎底終于揭曉——多家機(jī)構(gòu)宣布共同探測(cè)到由雙中子星并合產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號(hào)。這個(gè)“大新聞”說(shuō)了啥？雙子星合并引力波到底是什么？為何說(shuō)它是人類首次“看到”的引力波呢？
【人類首次“看到”引力波】
今年2月11日，美國(guó)科研人員宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)于去年9月首次探測(cè)到引力波。這一發(fā)現(xiàn)印證了物理學(xué)大師愛(ài)因斯坦100年前的預(yù)言。
北京時(shí)間16日晚10點(diǎn)，科學(xué)家宣布于今年8月首次直接探測(cè)到了由雙中子星并合產(chǎn)生的“時(shí)空漣漪”——引力波及其伴隨的電磁信號(hào)。
2017年8月17日，LIGO(激光干涉引力波天文臺(tái))和VIRGO(歐洲“室女座”引力波探測(cè)器)共同探測(cè)到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測(cè)到由兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波事件。
隨后的幾秒之內(nèi)，美國(guó)宇航局Fermi伽瑪射線衛(wèi)星和歐洲INTEGRAL衛(wèi)星都探測(cè)到了一個(gè)極弱的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴GRB 170817A。全球有幾十臺(tái)天文設(shè)備對(duì)GW 170817開展了后隨觀測(cè)，確定這次的引力波事件發(fā)生在距離地球1.3億光年之外的編號(hào)為NGC 4993的星系中。
2015年9月14日，LIGO的兩個(gè)探測(cè)器首次捕捉到由雙黑洞系統(tǒng)合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)。至今年8月，人類共探測(cè)到4次雙黑洞引力波。
與之前“雙黑洞合并”產(chǎn)生的引力波僅持續(xù)一秒甚至更短時(shí)間不同，“雙中子星并合”引力波的持續(xù)時(shí)間能達(dá)到數(shù)秒、數(shù)分鐘甚至數(shù)小時(shí)。這也將給予科學(xué)家更多的時(shí)間來(lái)對(duì)引力波進(jìn)行細(xì)致的觀察。
另外，由于離地球較近的雙中子星更容易找到，因此其合并產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁輻射與光學(xué)反應(yīng)與雙黑洞合并完全不同。屆時(shí)人類不僅可以通過(guò)傳統(tǒng)天文望遠(yuǎn)鏡看到雙中子星，還能將其準(zhǔn)確定位。而且，科學(xué)家們能首次在可見(jiàn)光下直接觀測(cè)到引力波，意味著引力波探測(cè)將迎來(lái)新時(shí)代。
【引力波科學(xué)家今年斬獲諾獎(jiǎng)】
瑞典斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月3日，瑞典皇家科學(xué)院將2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Rainer Weiss，Barry C. Barish和Kip S. Thorne，以表彰他們?cè)谝Σㄑ芯糠矫娴呢暙I(xiàn)。圖為Ranier Weiss(資料圖)。
作為引力波探測(cè)的“排頭兵”，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)器功不可沒(méi)。
為“捕獲”引力波，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)于上世紀(jì)90年代在路易斯安娜州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個(gè)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)。每個(gè)天文臺(tái)都有兩個(gè)長(zhǎng)達(dá)4公里的測(cè)量臂，呈L型排列。來(lái)自加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院等90多所高校的1000多名科學(xué)家參與LIGO的日常探測(cè)和研究。
Virgo則主要是由法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS)、意大利國(guó)家核物理研究所(INFN)和荷蘭、波蘭、匈牙利等 5 個(gè)歐洲國(guó)家合作組織所組成，名稱來(lái)自約包含 1500 個(gè)星系、距離地球約 5000 萬(wàn)光年的處女座星系團(tuán)。
LIGO探測(cè)器于2015年9月、12月和今年1月先后3次單獨(dú)探測(cè)到引力波；今年8月，LIGO和Virgo探測(cè)器又共同探測(cè)到一次引力波信號(hào)。這四次探測(cè)到的引力波均由雙黑洞合并產(chǎn)生。
今年10月3日，3名為引力波發(fā)現(xiàn)做出重要貢獻(xiàn)的美國(guó)科學(xué)家雷納•魏斯、巴里•巴里什和基普•索恩，還因“對(duì)于LIGO探測(cè)器和引力波探測(cè)的重大貢獻(xiàn)”，獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
