天文学家宣布:黄金随时可能一钱不值

　　为那一秒的相遇，人类探寻百年

　　天体剧烈活动引起的时空扰动，好比在浩渺的宇宙中央投下一颗石子，历经10多亿年漫漫星系之旅，时空的涟漪最终与地球邂逅1秒。从1916年爱因斯坦的预言，到2016年2月首次确定探测到引力波信号，人类为了这最后1秒的相遇，苦苦探寻百年。

　　自首次发现，人类“触波”的频率明显加快。2015年12月、2017年1月和8月，人类又先后探测到3次由双黑洞合并触发的引力波。特别是最新的一次，编号为GW170814的双黑洞引力波被两台位于美国的LIGO设备和一台欧洲“处女座”(Virgo)引力波探测器同时找到。3台设备联手发现，大大精确了引力波在太空中的方位，引力波探索又向前迈进了一大步。

　　第五次引力波信号也是第一次中子星合并引力波，更是引起了全球天文界的一波狂欢。在8月17日的事件中，全球约70个地面及空间望远镜从伽马射线、X光、紫外、光学、红外和射电等波段开展后续观测，确认引力波信号来自地球约1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系，两颗中子星的质量均不超过太阳的两倍。

　　引力波天文学时代正在到来

　　2017年的诺贝尔物理学奖，颁给了3名为引力波探测作出重要贡献的美国科学家。引力波天文学的时代正在到来。

　　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。乐观估计，这一激动人心的发现可能在未来一两年内就与人类见面。此外，白矮星等天体合并产生的低频引力波、以及宇宙开端大爆炸产生的原初引力波，还有待进一步探寻。

　　在这个领域，中国近年来相继提出“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”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)，并将其命名为“闪电”。

　　据熊少林介绍，“闪电”不仅能够同时监测全天随机爆发的引力波闪，而且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。如能顺利立项，这有望使我国在引力波电磁对应体的探测研究上达到国际领先水平。

　　中科院紫金山天文台研究员韦大明说:“引力波能帮人类洞悉整个宇宙的起源。如果找到合适的引力波，人们将有机会为大爆炸等一系列基本物理假设找到证据。到那时，人类会以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。”

　　引力波的“黄金”信号--关于中子星引力波的探测

 

　　多国天文学家16日宣布，首次直接探测到双中子星合并产生的引力波和电磁信号，这为认识宇宙提供了电磁天文学单独所不能实现的新机会。天文学家推测的金元素起源也在此次探测中得到证实。

　　那么，中子星引力波怎么探测?为什么重要?解答了哪些疑问?还存在哪些问题?新华社记者就此采访了有关科学家。

　　险些错过

　　引力波由黑洞等天体在碰撞过程中产生，可把它想象成石头丢进水里产生的波纹。100多年前，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在，但直到2015年才首次获得证实。

　　8月17日，美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)捕捉到这次的中子星引力波信号。LIGO有两个探测器，分别建在相距3000公里的路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市。

　　有意思的是，由于噪声污染，LIGO软件系统起初并没有在利文斯顿探测器的数据中检测到信号。幸运的是，探测器获得的数据足够清晰，促使软件随后快速确认这是一个引力波信号，并命名为GW170817。

　　仅仅在LIGO观测到引力波信号后的1.7秒，美国费米太空望远镜探测到名为GRB170817A的伽马射线暴。“费米太空望远镜几乎在同一时间观测到伽马射线暴，让我们更加兴奋，也更有紧迫感。”加州理工学院LIGO数据分析小组负责人艾伦·温斯坦教授回忆说。

　　LIGO和费米太空望远镜在遇到强信号时，会自动向天文界发送警报。这是一场与时间的赛跑，世界范围内的望远镜后续观测随即启动。大约11个小时后，位于智利的斯沃普望远镜率先观测到此次信号的光学对应物--位于名为NGC4993星系的双中子星系统。

　　三个第一

　　为什么中子星引力波引起天文界震动?原因有三个。

　　首先，第一次探测到双中子星合并。LIGO项目组成员、美利坚大学天体物理学家格雷戈里·哈里告诉记者，此前观测到的引力波均来自黑洞。黑洞完全由扭曲时空构成，而中子星却是一个切实星体，观测两个中子星合并与观测两个原子核合并“并没有什么不同”，因此能深入了解核物质的行为。

　　哈里说，中子星引力波可以用来直接测量到引力波源头的距离，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，从而进一步回答宇宙从哪里来、又往哪里去等重大问题。

　　其次，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。通过X光、紫外、可见光、红外及射电波的观测，使得确认宿主星系成为可能。这一事件展示了引力波与电磁波等不同研究团队之间开展合作的重要性，也标志着多信使天文学跨入新时代。

　　“我想说的是，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，”哈里说，“引力波天文学才刚刚开始，随着21世纪科技向前发展，我们可以期待引力波观测将为宇宙学、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。”

　　第三，地面红外望远镜探测到了中子俘获过程，从而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，而之前天文学家只是推测。

　　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电子邮件中开玩笑说:“如果有人问戴金戒指的女性朋友，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。”

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