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引力波来自中子星合并 中国专家揭发明观测进程


发布时间: 2021-02-09
  这张由美国国度科学基金会、美国“激光干预引力波天文台”、索诺玛州破大学和A。 Simonnet供给的后果图显示的是两个合并中的中子星。新华社 图

  什么是中子星?《散步到宇宙止境》的作者、中国科学院国家天文台副研讨员李然说:“两个无比重、致密的天体彼此绕转时,就会产生引力波。黑洞是宇宙中最致密的天体,中子星是恒星死亡以后留下的残骸,中子星自身也是异常致密的,所以,两个中子星绕转时也能产生引力波。这次实际上是第一次探测到两个中子星绕转时发出的引力波。”

  科学界也判断,中子星合并就是宇宙金、铂等超铁元素的重要来源。

  观测引力波的技巧和联念头制成熟,是否象征着我们会探测到更多引力波?

  这次的引力波是如何被人类测得?又是怎么由70多个机构独特追踪实现?

  央广网北京10月18日新闻 据经济之声《天下财经》报道,包括我国在内的多国科学家结合发布,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,同时探测到由这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。我国包含南极巡天望远镜AST3-2、海内第一颗空间X射线天文卫星慧眼望远镜在内的多台装备参加观测引力波事件。

  对此,李然表示:“其中的意思是它距离我们比较远,但实际上比起之前发现的双黑洞产生的引力波来说要近得多。也就是说,当我们去察看宇宙时,所看到远处的天体实际上是它过去的样子,所以,我们今天接受到的这两个中子星和合并时产生的引力波实际上在很早以前就已经发出了。”

  这两个中子星间隔我们很远很远,有一种说法是:他们在合并时,恐龙还在称霸地球,而这股引力波达到地球时,恐龙只能在3D片子里看到。

  李然表现:“这次有这么多的望远镜都去看,阐明此机制运行起来仍是很有效的。而且当初因为发现的这些合并的景象光比较亮,那么,以后发现的中子星如果还是这么晶莹的话。LIGO立刻要进行下一次的进级,所以,在将来的一段时间里,不会再给出新的数据。升级后它探测引力波的才能会更强,盼望未来人类能看到更多的引力波事件。

  李然说:“在南半球的千里镜绝对轻易探测到它,中国的南极巡天望远镜AST3-2跟其余单位一起参加到了观测当中,118图库3826论坛118网址,它看到了在光学波段双中子星合并当前发出来的光,同时中国在轨道上的X射线地理望远镜也观测了产生引力波的处所,但没有看到什么显明的信号。但有意思的是,在别的波段都看到了,这个波段比拟弱,由于两颗中子星合并后发生的物理进程会有较强的限度。实际上在迷信上,这个货色不看到,会产生良多启发。同时,这是全世界第一次看到一个发光的引力波,除了看到引力波以外,还能探测到它发出来的光。LIGO的团队也说,他们并不感到这70家单位中哪一家主要哪一家不重要,实际上是全部的配合才使得科学发明成为了事实。”

  我国的天文机构在这次引力波事件中做了什么?

 

  李然表示:“现在全球有两组引力波探测器,一组叫做LIGO,在美国;另一组是欧洲人建的,叫VIRGO;直接探测引力波只能用这两组仪器。这一次是美国的LIGO探测器探测到了引力波,而后人们在VIRGO探测器的信号里也发现了引力波,因为引力波是扫过整个地球的,所以不同的探测器都在相差不太久的时间里都探测到了引力波的信号。从前因为是双黑洞合并,黑洞周围可能只有很少的、一般的物资,合并后可能看不到它发光。因为光没有措施从黑洞中逃离,那么合并形成的新黑洞也很难被看见。这一次是两颗中子星,固然十分致密,但还它是由普通物质形成,所以在它合并时就会发出光,即电磁波。电磁波不仅在光学波段可以用光学望远镜看到,也会发出伽马射线、X位射线,在高能的波段看到。LIGO和VIRGO这两个探测器探测到引力波后,寰球与他们签了协定的望远镜,也都依照其引示,把望远镜指到了天上可能呈现引力波的这块地方。70多家单位的仪器有可能看到了引力波的现象,也可能没有看到。”

  去年科学家探测到了来自太空的引力波,引力波实质上是空间的波动。咱们晓得向水面扔块石子进去,水面就会有稳定。空间在爱因斯坦的相对论里是可以曲折的,比方说在空间里存在个黑洞,那么黑洞四周的空间就是扭曲的。那么假如有两个黑洞在这个空间里,它们彼此疾速旋转,其周围的空间必定是不断地快捷变化,跟着时光产生不同的弯曲情势,这样直变更空间的形变就会向远处流传开去。就比如我们如果只是在水里悄悄的放块石头,水面是不会有变化的,如果把石块扔进去,就会产生能够向远处传布的涟漪。

  那么,当引力波传播到地球上时,就会微微地弯曲地球上的空间,这种弯曲的形式是先向一个方向挤压,然后往另一个方向拉伸,这样的话就会涌现这样的情形:好比两个相互垂直的尺子,其中一个会变得扁一些,另外一个会变的长一些。实际上引力波探测器就是应用这样的原理去探测引力波。美国的LIGO探测器实际上是有两束互相垂直的激光束,可以丈量两点之间的距离。底本两点之间的距离应当是一样的,那么当引力波传过来时,一个方向的距离和另一个方向的距离就会发生变化,通过这种变化就知道地球的空间被微微地弯曲了,从而得悉有一个引力波从地球上经由了。”

  李然说:“大家都知道这种很重的元素,因为宇宙刚造成时,只构成了最轻的氢和氦,宇宙中这些最重的元素都是在恒星演变甚至逝世亡之后残骸的演化中产生的。黄金的重要起源就是双中子星,中子星在合并过程中会产生金这样的重元素。这次有的望远镜看到了在中子星合并的光里面,有重元素发出的光,从这个意思上讲,确实测验了大家以前的实践。”

义务编纂:初晓慧

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