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2017-10-23 06:29

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  原标题:中国南极巡天望远镜探测到首例引力波事件光学信号  

  北京时间16日晚上10点,南京紫金山天文台对外发布了一项最新的重大发现。中国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号。

  据了解,2016年2月11日,美国地基先进激光干涉引力波天文台LIGO宣布探测到来自双黑洞并合的引力波辐射,一举证实了广义相对论给出的黑洞和引力波两大预言。今年10月,诺贝尔物理学奖授予LIGO的三位奠基者。在此之前,8月17日, LIGO和VIRGO(欧洲“室女座”引力波探测器)共同探测到的引力波事件GW 170817,是人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的引力波事件。随后的几秒之内,美国宇航局Fermi伽玛射线卫星和欧洲INTEGRAL卫星都探测到了一个极弱的短时标伽玛暴GRB 170817A。随后,全球有几十台天文设备对GW 170817开展了后随观测,确定这次的引力波事件发生在距离地球1.3亿光年之外的编号为NGC 4993的星系中。从北京时间2017年8月18日21:10,即距离引力波事件发生24小时后,中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜对此次引力波事件进行了有效的观测,此次观测持续到8月28日,期间获得了大量的重要数据,最终探测到了第一例来自双中子星合并的光学对应体信号。这些数据揭示了此次双中子星并合抛射出约1 %太阳质量,相当于超过3000 个地球质量的物质,这些物质以0.3倍的光速被抛到星际空间,抛射过程中部分物质发生核合成,形成比铁还重的元素。因此,这次引力波光学对应体的发现,证实了双中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素,例如金、银的起源。

  据介绍,AST3-2是我国在昆仑站安装的第二台南极巡天望远镜。其有效通光口径50厘米,是南极现有最大的光学望远镜,并且完全实现了极端环境下的无人值守全自动观测。目前,AST3-2主要进行超新星巡天、系外行星搜寻、引力波光学对应体探测等天文前沿研究。(央视记者 徐大为)

  

  

  引力波是一种不同寻常的波动。简单来说,引力波是当物质的分布随时间发生变化时产生的“时空涟漪”。波一般人都很熟悉,一块石头被丢进水里在湖面 上会产生的波纹。但时空的波动和物质的波动确有根本区别。当引力波从宇宙深处传到地球表面的时候,地球上所有的物质都会随之波动,不管重如泰山或轻如 鸿毛都会一起随引力波波动。不仅如此,所有的时钟无论多么精确都会相应的时 快时慢。1916年,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。此前,广义相对论的其它预言都已获观测验证, 唯有引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

  2016 年 2 月 11 日,美国地基先进激光干涉引力波天文台宣布探测到来自双黑洞并合的引力波辐射,一举证实了广义相对论给出的黑洞和引力波两大预言。2017 年10 月诺贝尔物理学奖也授予 LIGO 的三位奠基者。然而,引力波信号微弱,探测的难度非常大。中子星并合和 GW 170817 中子星并合过程中产生强烈的引力波辐射,是探测器的主要观测对象,也是天文学家最关注的引力波电磁对应体的目标源。此次LIGO 和 VIRGO 共同探测到的引力波事件 GW170817, 是人类首次直接探测到的双中子星并合产生的引力波事件。这也是人类首次将电磁波信号与引力波信号毫无疑义地联系在了一起。引力波和电磁信号的同时探测,可以揭示宇宙超铁元素的起源、高精度测量引力波的速度以及检验爱因斯坦等效原理。 

责任编辑:张迪

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