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人类首次探测到双中子星并合引力波事件 中国慧眼做出重要贡献

时间:2017年10月17日 信息来源:国际在线 点击: 【字体:

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双中子星并合过程 示意图 图片来自网络

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慧眼望远镜 示意图 图片来自网络

国际在线报道(记者 柳青):北京时间10月16日22点,美国国家科学基金会宣布,首次探测到双中子星并合引力波事件。这是人类第一次探测到双中子星并合引力波事件,并同时探测到引力波及其电磁对应体,也就是说第一次既“听”到了引力波,又“看”到了电磁波,也就是光。中国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼望远镜在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区,参与监测首个引力波电磁对应体。

据了解,位于美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)和位于意大利的室女座引力波天文台(Virgo),于北京时间8月17日晚间首次探测到1.3亿光年外的双中子星并合引力波事件,国际引力波电磁对应体观测联盟发现该引力波事件的电磁对应体。

引力波是爱因斯坦广义相对论中的重要推论。时间和空间会在质量面前弯曲,时空在伸展和压缩的过程中,会产生振动传播开来,这些振动就是引力波。从2015年9月到2017年8月17日前,人类曾经四次探测到引力波,而本次发现的引力波事件跟以往发现的双黑洞并合不同,它由两颗中子星并合产生。理论预言双中子星并合不仅能产生引力波,而且能产生电磁对应体,也就是光。中科院高能物理研究所慧眼卫星伽玛暴和引力波电磁对应体研究组负责人熊少林表示,这次发现是引力波天文学的里程碑,在天文学以及物理学发展史上具有划时代的意义:“以前的双黑洞闭合(引力波),只能产生声音,人类只能去听,看不了,因为不发光。这次事件是第一个,既产生引力波,能够‘听’见声音,又能够‘看’到它发的光的事件,这样的话,人类一下子就拥有两个不同维度的信息来非常详细地研究一个天体物理过程。这是一个新的时代。”

由于此次引力波事件具有极为重要的意义,天文学家使用了大量的地面和空间望远镜进行观测,形成了一场天文学历史上极为罕见的全球规模的联合观测。然而,引力波事件发生时仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区,中国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼望远镜便是其中之一。

熊少林介绍说,慧眼望远镜凭借强大的探测性能,在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区,严格限制了电磁对应体的高能辐射性质,这对于研究本次引力波事件具有重要意义:“对于这次这么近距离的引力波事件,我们预期的辐射,也就是亮度会非常的亮,但是大自然总是给我们惊喜,这次事件(引力波)就是非常非常弱,比理论家预言的要弱成千上万倍。在能段范围内,它的辐射的流强也就是亮度不能太亮。弱到什么程度呢?慧眼望远镜给了一个估计,这对于我们研究这个事件是非常重要的,如果理论模型认为(引力波)事件很亮的话,那这个理论模型就需要修改了。”

据了解,慧眼望远镜于今年6月15日从酒泉卫星发射中心发射升空,开始为期5个月的试运行。中科院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室负责望远镜观测运行以及数据处理。参与本次引力波事件观测时,慧眼望远镜刚刚试运行2个月。熊少林介绍说,这次发现大大扩展了望远镜的科学产出,相信未来慧眼望远镜将在引力波探测领域发挥更加显著的作用:“这次观测证明我们的望远镜运行良好,并且具有观测引力波电磁对应体的能力,将来试运行结束之后,会继续监测更多的引力波高能电磁对应体。”


(作者:柳青)
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