人类首次发现双中子星并合引力波 中国贡献突出

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发布日期:2017年10月16日 所属分类:天文

北京时间2017年10月16日22点,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)和室女座引力波天文台(Virgo)于2017年8月17日首次发现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。可参见:有图才有真相:引力波源头终于出现在视线中

人类首次发现双中子星并合引力波 中国贡献突出

艺术想像图:两颗即将相撞的中子星在相互靠近时产生了时空涟漪。

人类首次发现双中子星并合引力波 中国贡献突出

双中子星并合过程中的物质抛射和喷流形成数值模拟。| NASA/AEI/ZIB

据人民日报记者从中国科学院高能物理所获悉,我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜(以下简称“慧眼”望远镜)对此次引力波事件发生进行了成功监测,为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献,不仅以合作组形式加入了报告本次历史性发现的论文(即发现论文),而且在论文的正文部分报告了观测结果。该论文于10月16日正式发表。

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慧眼HXMT望远镜于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭发射。

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慧眼HXMT望远镜卫星。

我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜,于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭发射。

据中科院高能物理研究所熊少林研究员介绍:“‘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,对其伽马射线电磁对应体(简称引力波闪)在高能区(MeV,百万电子伏特)的辐射性质给出了严格的限制,相关探测结果发表在报告此次历史性发现的研究论文中。”

引力波是1916年爱因斯坦建立广义相对论后的预言。极端天体物理过程中引力场急剧变化,产生时空扰动并向外传播,人们形象地称之为“时空涟漪”。自从2015年9月14日LIGO首先发现双黑洞并合产生的引力波事件以来,已经探测到4例引力波事件,包括这次宣布的LIGO和Virgo联合探测的双中子星并合引力波事件。

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LIGO位于华盛顿州汉福德的探测器,其两个干涉臂的方位分别为N36°W与W36°S。| Wikipedia

引力波的直接探测刚刚获得了2017年度诺贝尔物理学奖。探测引力波电磁对应体对研究引力波事件、宇宙学以及基础物理具有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。

中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫说:“简单说,引力波电磁对应体是指来自同一个天体现象伴随着引力波同时产生的电磁信号。”

熊少林说:“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,而且能产生电磁波,即引力波电磁对应体,因此本次探测到引力波以及电磁对应体是天文学家期待已久的重大发现,在天文学以及物理学发展史上具有划时代的意义,正式开启了多信使引力波天文学时代。”

因为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,中国的“慧眼”望远镜便是其中之一。

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