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图为美国国家科学基金会、美国激光干涉引力波天文台、索诺马州立大学和新华社提供的两颗合并中子星
北京时间2017年10月16日22时,美国国家科学基金会召开新闻发布会,宣布激光干涉引力波天文台(LIGO)和处女座引力波天文台(处女座)于2017年8月17日首次发现双中子星合并引力波事件。国际引力波电磁对应物观测联盟发现了引力波事件的电磁对应物。边肖从中国科学院高能物理研究所获悉,中国第一颗空间为a 空的X射线天文卫星Eye HXMT望远镜(以下简称“Eye”望远镜),成功地监测到了这一引力波事件的发生,为全面了解这一引力波事件和引力波闪光的物理机制做出了重要贡献。
引力波的直接探测刚刚获得2017年诺贝尔物理学奖。探测引力波电磁对应物在研究引力波事件、宇宙学和基础物理学中起着不可替代的决定性作用。因此,人们普遍认为引力波研究的下一个里程碑是发现引力波事件产生的电磁辐射。
中国科学院高能物理研究所的研究员熊少林说:“这次发现的引力波事件不同于以前发现的两个黑洞的合并。它是由两颗中子星合并而成的。该理论预言,两颗中子星的结合不仅能产生引力波,还能产生电磁波,即引力波电磁对应物。因此,这次对引力波和电磁波的探测是天文学家期待已久的重大发现。它在天文学和物理学的发展史上具有划时代的意义,并正式开启了多信使引力波天文学的时代。”
由于这次引力波事件意义重大,天文学家使用了大量的地面和空望远镜进行观测,形成了天文史上罕见的全球范围的联合观测。然而,当引力波事件发生时,只有4架x射线和伽马射线望远镜成功地监测到了天空区域,中国的“醒目”望远镜就是其中之一。
据报道,除了参与历史性的核心发现论文外,“眼睛”望远镜的详细分析结果还于10月16日以独立论文的形式发表在英文版《中国科学:物理、力学和天文学》的网络版上。
■什么是引力波?
根据爱因斯坦的相对论,时间空是可以弯曲的,当质量物体在其中运动时,就会产生引力波。这就像石头把水扔进水里产生水波一样。引力波通常被称为“时间空的波纹”。
但是普通物体产生的引力波极其微弱。自从爱因斯坦发表他的相对论以来的一个世纪里,许多预测已经被证实,但是引力波还没有被探测到。因此,引力波也被称为广义相对论实验验证中最后一个缺失的“难题”。
引力波为人们了解宇宙开辟了一条新的途径。过去,科学界主要依靠光学望远镜和射电望远镜来探测宇宙。引力波是不同于光的信息载体。中国科学院紫金山天文台的研究员魏大明说:“引力波可以帮助人类了解整个宇宙的起源。如果找到合适的引力波,人们将有机会找到一系列基本物理假设的证据,如大爆炸。到那时,人类将会看到以前所未有的方式塑造宇宙的力量。”(边肖吴月辉)
《明星海外版》(第二版,2017年10月17日)