重磅,！*來自雙中子星并合的引力波被探測到！-材料電學(xué)性能儀ZJ-6型壓電綜合測試儀
2017年10月16日,，科學(xué)家宣布直接探測到了由雙中子星并合產(chǎn)生的時空漣漪——引力波及其伴隨的電磁信號,。這次發(fā)現(xiàn)是由位于美國的激光干涉引力波天文臺（LIGO）和位于歐洲的室女座干涉儀（Virgo）引力波探測器，以及其他70個地面及空間望遠(yuǎn)鏡共同完成的,。這標(biāo)志著人類歷**次使用引力波天文臺和其他望遠(yuǎn)鏡同時觀測到了同一個天體物理事件,。
本次發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)摘要：
有史以來，人類*次同時觀測到來自同一個天文事件的引力波與電磁波。
發(fā)現(xiàn)雙中子星引力波
人類*次看到引力波體的電磁信號
這個被命名為GW170817的引力波信號于2017年8月17日晚上8時41分（北京時間）被觀測到,。這一事件發(fā)生在LIGO-Virgo聯(lián)合探測到雙黑洞并合之后僅僅三天,。這次觀測由兩個相同的LIGO探測器完成，它們一個位于美國華盛頓州的漢福德,，另一個位于路易斯安那州的利文斯頓,。由位于意大利比薩附近的Virgo探測器提供的信息可以提升引力波事件的空間定位能力。
圖1： 這些圖顯示了GW170817信號在每個LIGO和Virgo探測器中的頻譜,。水平軸是時間,，豎直軸是頻率。信號從左側(cè)靠低處開始,，提升至右側(cè)的陡峭曲線,。
“雙中子星并合”
被認(rèn)為是引力波觀測的首要目標(biāo)
這一次的引力波由長蛇座中星系NGC 4993的兩顆中子星并合所致，中子星是目前已知的zui小,、zui致密的恒星,，是大質(zhì)量恒星在演化的zui后階段經(jīng)過超新星爆發(fā)形成的。雙中子星系統(tǒng)可以通過萬有引力作用相互吸引和旋進(jìn),，并發(fā)出引力波,。在zui終并合前的100秒以內(nèi)發(fā)出的引力波信號正好位于激光干涉儀的靈敏頻段內(nèi)，因此有機(jī)會被觀測到,。同時,，中子星并合以后還會發(fā)出短伽瑪射線暴，該信號在引力波到達(dá)地球2秒鐘之后也被觀測到,。
圖2：長蛇座的NGC 4993星系（模糊的亮點(diǎn)）
圖3：藝術(shù)家關(guān)于兩個并合中的中子星的想象,。窄束代表著伽瑪暴，而扭曲的時空網(wǎng)格標(biāo)志著由并合產(chǎn)生的各向同性的引力波,。旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)團(tuán)塊是從并合的雙星中拋射出的物質(zhì),，可能導(dǎo)致了較低能量的電磁信號源。（來源：國家科學(xué)基金會/LIGO/索諾馬州立大學(xué)/A. Simonnet,。）
雙中子星并合的引力波信號一直是引力波天文學(xué)家們所期望的,。中子星的想法zui初是在80多年前的1934年提出的，經(jīng)過33年之后,，才*次被觀測到。1967年,，天蝎座X-1的X射線輻射被證實(shí)來自一個中子星,，而在同一年，*個射電脈沖星被發(fā)現(xiàn),，從那時起,，一些雙中子星系統(tǒng)也陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。雙中子星為廣義相對論提供了*的觀測檢驗(yàn)，也成為支持引力波存在的*個堅(jiān)定證據(jù),，隨著中子星在宇宙中越來越常見,，在LIGO發(fā)展的早期，雙中子星并合被認(rèn)為是引力波觀測的首要目標(biāo),。
圖4：顯示由LIGO和Virgo推定的GW170817位置,。兩個橢圓（藍(lán)色和綠色）分別顯示了兩種不同LIGO分析代碼得出的定位。十字符號顯示了天蛇座中NGC 4993星系的位置,。右側(cè)底部的圖顯示了科學(xué)家通過分析引力波估算出的到源的距離,。
之前LIGO和Virgo探測到4次來自雙黑洞的引力波信號，在LIGO探測器的敏感頻段內(nèi)只能持續(xù)不到一秒的時間,，然而,，在8月17日探測到的這個信號持續(xù)了100秒，并且掃過了LIGO的整個靈敏頻段——這個頻段與一個普通樂器能產(chǎn)生的聲波頻段幾乎相同,。數(shù)據(jù)表明這是兩個距離地球1.3億光年的天體相互旋進(jìn)而產(chǎn)生的信號,，質(zhì)量也沒有雙黑洞大，相反,，這兩個相互旋進(jìn)的天體的質(zhì)量估計(jì)為1.1~1.6倍太陽質(zhì)量,，恰好是中子星的質(zhì)量范圍。
人類*次看到引力波體的電磁信號
這次的發(fā)現(xiàn)打開了等待已久的多信使天文學(xué)的新窗口,，就在 GW170817引力波信號到達(dá)之后不到兩秒的時間內(nèi),，NASA的費(fèi)米衛(wèi)星就探測到了一個伽瑪射線暴，命名為GRB170817A,。隨即,，*各地的望遠(yuǎn)鏡都開始了忙碌的觀測。在接下來的幾個星期內(nèi),，天文學(xué)家在光譜不同波段上都投入了觀測設(shè)備,，這些觀測都驗(yàn)證了這一假設(shè)：NGC4993中的兩個中子星并合，同時產(chǎn)生了引力波,、短伽瑪暴和千新星,。在2015年以前，引力波的觀測是缺席的,；2015年到不久前,，探測到的引力波事件都是雙黑洞并合，沒有令人信服的電磁波對應(yīng)物被探測到,，這次的引力波探測實(shí)現(xiàn)了引力波與電磁波各波段的聯(lián)合觀測,。
圖5： 引力波、伽馬射線和可見光的位置,。左邊的小格子展示了90%置信區(qū)間投影區(qū)域,，分別來自LIGO（淺綠色）,，LIGO-Virgo（深綠色），來自費(fèi)米與INTEGRAL時間延遲得到的三角定位（淺藍(lán)色）,，費(fèi)米GBM（深藍(lán)色）,。放大圖展示了宿主星系NGC4993的位置，包括了來自并合后10.9小時的Swope光學(xué)發(fā)現(xiàn)圖片（右上方）與在并合20.5天前的圖片（右下方）,。
有史以來,，人類*次同時觀測到來自同一個天文事件的引力波與電磁波，兩者的協(xié)同觀測,，展示了聯(lián)合引力波,、電磁波和中微子的不同研究團(tuán)隊(duì)之間合作的重要性，標(biāo)志著多信使天文學(xué)與時域天文學(xué)的新時代就此開啟,。
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