人类历史上首次看到引力波,这一次中国慧眼没有错过

人类历史上首次看到引力波,这一次中国慧眼没有错过
2017年10月18日 15:46 新财迷

最近这一个月,要论最高调的“网红”非“引力波”莫属啦!

先是美国LIGO和欧洲VIRGO举行发布会,公布对又一个双黑洞并合事件的联合观测;随后,引力波的相关研究就斩获了2017年诺贝尔物理学奖;

就在吃瓜小编嘴都还没擦干净的时候,引力波在16号这天又“搞事情”了!

美国LIGO组织、中国科学院紫金山天文台、欧洲南方天文台等全球几十家天文机构几乎同时召开新闻发布会,宣布一项重大发现——双中子星并合,人类得以首次窥见引力波源头的奥秘!

这一次,中国“慧眼”没有错过!

中国科学院紫金山天文台通过建在DOMEA的南极巡天望远镜AST3-2、国内第一颗空间X射线天文卫星慧眼望远镜在内的多台设备,作出了巨大贡献。还借助引力波光谱解开了宇宙中金、银等超铁元素的产生之谜,获得了红色可见光和近红外的数据信息。

2016年12月30日拍摄的南极巡天望远镜AST3-2

长久以来,相信大家同小编一样都对神秘的星空有着无穷的向往,毕竟那里有来自宇宙深处的奥秘。如果说,过去百年的现代天文学发展历程,人类主要通过电磁波在“看”宇宙;那么2015年人类探测到引力波,则是第一次“听”到了宇宙;而这一次无疑就是人类首次“眼”“耳”并用在天文学上第一次看到一个天文现象同时发出“引力波”和“电磁波”,还清楚的知道了天体“源”。

小编高兴的携前“网红”中星A9对此发来贺电,为咱们的科研人员点赞!

要知道,以前测到的几起引力波事件,统统都来自于双黑洞系统。作为黑洞,“人如其名”最大的特点,就是黑!(不考虑量子效应)从人类观测角度来看,也就是“不发光”。这意味着,黑洞与黑洞并合,除了引力波,天文学家没有其他手段可以获得更多信息。

也说明了,在大部分情况下,双黑洞并合是不会产生任何电磁波辐射的。因此,尽管天文学家们不死心,在每一次双黑洞并合引力波事件发生后,都会调集望远镜资源,在各个波段上进行“曝光”,可故事的结局往往只有一个,就是一无所获。

中子星则不同,它有着一个实实在在的星体表面和自己的内部结构是大质量恒星死亡后留下的超致密残骸,通常直径不超过20千米。正因为它的“致密”,当两颗中子星相互绕转、靠近、合并时,会向外抛射大量物质,像双黑洞系统并合一样辐射出引力波,能被地球上现有的引力波探测器捕捉到。

双中子星并合模拟图

带有强磁场的双中子星并合过程中形成的抛射物质盘以及喷流

那么,为什么中子星引力波引起天文界震动呢?

一、第一次探测到双中子星合并。中子星引力波可以用来直接测量到源的距离,且相应的电磁信号会给出速度。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。

二、第一次同时观测到来自同一个天文事件的引力波和电磁波。象征着引力波天文学时代的开始,相信随着科学技术的发展,咱们可以期待引力波将为宇宙学、天文学、天体物理学、核物理学和引力学以及其他领域带来更多见解。

三、地面红外望远镜探测到了中子俘获过程,首次提供确凿证据证实中子星合并就是宇宙金、铂等超铁元素的主要起源。在这之前都只是天文学家的推测。

对此,中国吴雪峰、金志平等研究人员预测,下一个探测亮点应该是中子星、黑洞合并产生的引力波事件。咱们可以积极猜想,这一激动人心的发现可能在未来一两年内就与人类见面。

目前在这个领域,中国相继提出“阿里计划”“天琴计划”和“太极计划”,在陆地和空间探测中低频和低频引力波。

在“慧眼”(各种望眼镜)的技术基础之上,中国科学院高能物理研究所提出了专门探测引力波闪的引力波高能电磁对应体全天监测器项目(GECAM),命名为“闪电”。不仅能够同时监测全天随机爆发的引力波闪,还具有更低的探测阈值、更高的监测灵敏度以及更好的定位能力,对引力波闪的综合探测性能远超现有望远镜。

厉害了,我的“慧眼”;厉害了我的“望远镜”,小编想用这个望眼镜看看世界有多大

如果顺利立项,有望使咱们在引力波电磁对应体的探测研究上达到国际领先水平。

星辰大海,咱们来了!

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