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重磅!中外科学家首次探测到新型引力波,“星际穿越”即将实现?
来源:    发布时间: 2017-10-19 15:17   234 次浏览   大小:  16px  14px  12px
人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

北京时间16日,一则重磅消息在全世界范围内引发热议:包括中国在内的全球多国科学家宣布,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。


央视新闻朝闻天下》:人类首次探测到双中子星合并引力波 引力波:神秘的时空涟漪


人类首次“看见”引力波意味着什么?


美国激光干涉仪引力波天文台(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:这是第一次我们既能‘看到’也能‘听到’一个天文事件,这些不同的‘感官’体验将能给我们很多信息。”


哈里还表示,中子星引力波可以用来直接测量到源的距离,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,即所谓哈勃常数,从而进一步回答宇宙从哪里来、又往哪里去等重大问题。




南京大学天文与空间科学学院院长周济林表示,此次研究证实,黑洞和黑洞合并仍是黑的,但双中子星合并可以发光,还能被看见。“可以大胆设想,时空穿梭、星际穿越是有可能的。”


中国紫金山天文台副研究员金志平参与的国际团队,通过对此次引力波光学信号的观测和光谱分析,首次提供确凿证据证实,中子星合并是宇宙中金银等元素的主要起源。


金志平说这就是宇宙中的‘巨型黄金制造厂’。



南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲在发给记者的一份电子邮件中开玩笑说:“如果有人问带着金戒指的女性朋友,她的金戒指从哪儿来?她应该说,这是从银河系中的合并中子星那里产生的。”


至2017年8月,人类共探测到4次双黑洞引力波。

而与之前“双黑洞合并”产生的引力波仅持续一秒甚至更短时间不同,“双中子星并合”引力波的持续时间能达到数秒、数分钟甚至数小时。这也将给予科学家更多的时间来对引力波进行细致的观察。




不过,仍有些未解之谜等待人类探索解答,具体到这次事件,双中子星合并之后变成了什么,依然没有答案。


科学家列出了两种可能性,一种是变成了非常大质量的中子星,另一种是变成了黑洞。但不管是什么,它的质量大约相当于2.74个太阳。





中国科学家带着“装备加入“战团”


除了LIGO等国外天文机构,中国科学院紫金山天文台亦宣布:南极巡天望远镜AST3-2于今年8月追踪到一次重要引力波事件GW170817的光学对应信号。




此次事件中,中国科学家和“中国装备”有着亮眼的表现


除了南极巡天望远镜AST3-2,国内第一颗空间X射线天文卫星慧眼望远镜等多台设备也参与观测了引力波事件。



而身在南京的中科院南极天文中心的年轻成员胡镭,是第一个注意到南极巡天望远镜AST3-2“有情况”的人。


胡镭表示,8月18日中午,南极团队获知引力波信号准确方位后,立刻调整巡天望远镜角度,把望远镜观测角度拉到极限,历时10天,每天2小时,终于在预期坐标内看到了那个宝贵的亮点。中国在南极抓住了这个机会!


而本次中国南极望远镜成功追踪并独立观测到该引力波光学信号,意味着中国天文设备正加入国际关键天文事件的直接观测。




“时空的涟漪”引力波究竟是啥?


早在百年之前,爱因斯坦就在其广义相对论论文中对引力和引力波进行了论证。


他提出,引力的本质是时空几何在物质影响下的弯曲;引力的作用以波动的形式传播,即引力波。


通俗地说,引力波就像一个池塘中投下一枚石子所引起的涟漪,只不过,引力波是时空的涟漪。




不过,100年来,谁也无法证实引力波存在,直到2016年2月,美国科学家才宣布他们于2015年9月首次探测到了引力波。这次引力波事件被认为印证了爱因斯坦的假说,因此也被称为“来自爱因斯坦的圣诞礼物”。

2017年10月3日,3名为引力波发现做出重要贡献的美国科学家雷纳·魏斯、巴里·巴里什和基普·索恩,还因“对于LIGO探测器和引力波探测的重大贡献”,获得2017年诺贝尔物理学奖。


盘点5次引力波探测


2015年9月,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)首次单独探测到引力波,这是人类首次探测到引力波信号。

2015年12月,时隔3个多月,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)再次单独探测到引力波,信号来源于距离地球14亿光年的两个黑洞的合并。

2017年1月,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)第三次单独探测到引力波。这次的引力波事件是由两个恒星质量级黑洞碰撞所产生的,其中一个的质量约为太阳的31倍,另一个则是太阳质量的19倍。


2017年8月14日,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的两台干涉仪和欧洲“处女座”(Virgo引力波探测器的一台干涉仪,从三个地点几乎同时先后相差仅几毫秒捕获到了最新引力波事件。

相隔万里的探测器首次共同探测到引力波,对旨在破解宇宙奥秘的国际科学探索来说,是一个“令人激动的里程碑”。

2017年8月17日,人类第五次探测到引力波,也是首次探测到由双中子星合并产生的引力波及其伴随的电磁信号。此前4次,科学家探测到的引力波都是源于双黑洞合并。




来源:中国新闻网(cns2012)综合自新华社(王珏玢、蒋芳、白国龙、林小春、彭茜、黄堃)等

记者:中新社记者朱晓颖、杨颜慈

编辑:顾浩楠