人類首次“看見”引力波事件

我國慧眼望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星、南極巡天望遠(yuǎn)鏡做出重要貢獻(xiàn)

本報北京10月16日電  （記者吳月輝）北京時間10月16日22時，美國國家科學(xué)基金會召開新聞發(fā)布會，宣布激光干涉引力波天文臺（LIGO）和室女座引力波天文臺（Virgo）于8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，國際引力波電磁對應(yīng)體觀測聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)該引力波事件的電磁對應(yīng)體。

引力波是1916年愛因斯坦建立廣義相對論后的預(yù)言。極端天體物理過程中引力場急劇變化，產(chǎn)生時空擾動并向外傳播。此前，引力波的直接探測剛剛獲得了2017年度諾貝爾物理學(xué)獎。探測引力波電磁對應(yīng)體對研究引力波事件、宇宙學(xué)以及基礎(chǔ)物理具有不可替代的決定性作用，因此，人們普遍認(rèn)為引力波研究的下一個里程碑是發(fā)現(xiàn)引力波事件產(chǎn)生的電磁輻射。

記者從中國科學(xué)院高能物理所獲悉，我國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星——慧眼HXMT望遠(yuǎn)鏡（以下簡稱“慧眼”望遠(yuǎn)鏡）對此次引力波事件發(fā)生進(jìn)行了成功監(jiān)測，不僅以合作組形式加入了報告本次歷史性發(fā)現(xiàn)的論文（即發(fā)現(xiàn)論文），而且在論文的正文部分報告了觀測結(jié)果，為全面理解該引力波事件和引力波閃的物理機制做出了重要貢獻(xiàn)。該論文于10月16日正式發(fā)表。

中科院高能物理研究所熊少林副研究員介紹：“‘慧眼’望遠(yuǎn)鏡在引力波事件發(fā)生時成功監(jiān)測了引力波源所在的天區(qū)，對其伽馬射線電磁對應(yīng)體（簡稱引力波閃）在高能區(qū)（MeV，百萬電子伏特）的輻射性質(zhì)給出了嚴(yán)格的限制。”

熊少林說：“本次發(fā)現(xiàn)的引力波事件跟以往發(fā)現(xiàn)的雙黑洞并合不同，它由兩顆中子星并合產(chǎn)生。理論預(yù)言雙中子星并合不僅能產(chǎn)生引力波，而且能產(chǎn)生電磁波，即引力波電磁對應(yīng)體，因此本次探測到引力波以及電磁對應(yīng)體是天文學(xué)家期待已久的重大發(fā)現(xiàn)，在天文學(xué)以及物理學(xué)發(fā)展史上具有劃時代的意義，正式開啟了多信使引力波天文學(xué)時代。”

又電  （記者姚雪青）記者今日從中科院紫金山天文臺獲悉：南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3—2于今年8月追蹤到一次重要引力波事件GW170817光學(xué)信號。GW170817是科學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)的由兩顆中子星并合所產(chǎn)生的引力波。它發(fā)生在星系NGC4993，距地球約1.3億光年。

據(jù)了解，自北京時間2017年8月18日21時10分起，中國南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3合作團隊利用正在中國南極昆侖站運行的第二臺望遠(yuǎn)鏡AST3—2對此次引力波事件開展了有效的觀測，此次觀測持續(xù)到8月28日，期間獲得了大量的重要數(shù)據(jù)，并探測到此次引力波事件的光學(xué)信號。

這些數(shù)據(jù)和全球其他天文臺的觀測結(jié)果一起揭示了此次雙中子星并合拋射出1%量級太陽質(zhì)量（超過3000個地球質(zhì)量）的物質(zhì)，這些物質(zhì)以0.3倍的光速被拋到星際空間，拋射過程中部分物質(zhì)發(fā)生核合成，形成比鐵還重的元素。因此，這次引力波光學(xué)對應(yīng)體的發(fā)現(xiàn)，證實了雙中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素（金、銀）的起源。

據(jù)介紹，AST3—2是我國在昆侖站安裝的第二臺南極巡天望遠(yuǎn)鏡。其有效通光口徑50厘米，是南極現(xiàn)有最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，并且完全實現(xiàn)了極端環(huán)境下的無人值守全自動觀測。目前，AST3—2主要進(jìn)行超新星巡天、系外行星搜尋、引力波光學(xué)對應(yīng)體探測等天文前沿研究。

《 人民日報 》（ 2017年10月17日 06 版）