中新網(wǎng)10月17日電 這幾天，全球數(shù)十家著名天文機(jī)構(gòu)宣稱將發(fā)布“重大消息”，吊足了全世界的胃口。北京時間16日晚10點，這一謎底終于揭曉——多家機(jī)構(gòu)宣布共同探測到由雙中子星并合產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號。這個“大新聞”說了啥？雙子星合并引力波到底是什么？為何說它是人類首次“看到”的引力波呢？

　　【人類首次“看到”引力波】

　　北京時間16日晚10點，科學(xué)家宣布于今年8月首次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。

　　2017年8月17日，LIGO(激光干涉引力波天文臺)和VIRGO(歐洲“室女座”引力波探測器)共同探測到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測到由兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波事件。

　　隨后的幾秒之內(nèi)，美國宇航局Fermi伽瑪射線衛(wèi)星和歐洲INTEGRAL衛(wèi)星都探測到了一個極弱的短時標(biāo)伽瑪暴GRB 170817A。全球有幾十臺天文設(shè)備對GW 170817開展了后隨觀測，確定這次的引力波事件發(fā)生在距離地球1.3億光年之外的編號為NGC 4993的星系中。

　　2015年9月14日，LIGO的兩個探測器首次捕捉到由雙黑洞系統(tǒng)合并產(chǎn)生的引力波信號。至今年8月，人類共探測到4次雙黑洞引力波。

　　與之前“雙黑洞合并”產(chǎn)生的引力波僅持續(xù)一秒甚至更短時間不同，“雙中子星并合”引力波的持續(xù)時間能達(dá)到數(shù)秒、數(shù)分鐘甚至數(shù)小時。這也將給予科學(xué)家更多的時間來對引力波進(jìn)行細(xì)致的觀察。

　　另外，由于離地球較近的雙中子星更容易找到，因此其合并產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁輻射與光學(xué)反應(yīng)與雙黑洞合并完全不同。屆時人類不僅可以通過傳統(tǒng)天文望遠(yuǎn)鏡看到雙中子星，還能將其準(zhǔn)確定位。而且，科學(xué)家們能首次在可見光下直接觀測到引力波，意味著引力波探測將迎來新時代。

　　【引力波科學(xué)家今年斬獲諾獎】

　　作為引力波探測的“排頭兵”，美國“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)和歐洲“處女座”(Virgo)引力波探測器功不可沒。

　　為“捕獲”引力波，美國國家自然科學(xué)基金會于上世紀(jì)90年代在路易斯安娜州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個激光干涉引力波天文臺(LIGO)。每個天文臺都有兩個長達(dá)4公里的測量臂，呈L型排列。來自加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院等90多所高校的1000多名科學(xué)家參與LIGO的日常探測和研究。

　　Virgo則主要是由法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)、意大利國家核物理研究所(INFN)和荷蘭、波蘭、匈牙利等 5 個歐洲國家合作組織所組成，名稱來自約包含 1500 個星系、距離地球約 5000 萬光年的處女座星系團(tuán)。

　　LIGO探測器于2015年9月、12月和今年1月先后3次單獨探測到引力波；今年8月，LIGO和Virgo探測器又共同探測到一次引力波信號。這四次探測到的引力波均由雙黑洞合并產(chǎn)生。

　　今年10月3日，3名為引力波發(fā)現(xiàn)做出重要貢獻(xiàn)的美國科學(xué)家雷納?魏斯、巴里?巴里什和基普?索恩，還因“對于LIGO探測器和引力波探測的重大貢獻(xiàn)”，獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎。

　　【人類探測未知世界的又一步】

　　人們時刻都能感知到引力，牛頓在樹下看蘋果落地，大海有潮漲潮落……那么，引力波到底是什么？簡單說來，引力波就是黑洞等巨大天體在碰撞時產(chǎn)生的一種特殊的“時空漣漪”，是時空扭曲帶來的現(xiàn)象，就像石頭被扔進(jìn)水中所產(chǎn)生的波紋。

　　如果假設(shè)時空為一張蹦床，上面放著一枚靜止的網(wǎng)球。若一個人坐上蹦床，蹦床就會向下凹陷，小網(wǎng)球也會滾向凹陷處。且離得越近，滾得越快，這個人體重越大，網(wǎng)球越容易滾向凹陷處。如果用高速攝影機(jī)觀測、并回放慢鏡頭，會發(fā)現(xiàn)這一擴(kuò)散過程是以波動的形式進(jìn)行的。

　　而這一波動形式，就相當(dāng)于宇宙天體碰撞產(chǎn)生的引力波。在時空中，引起改變的物體質(zhì)量越大，時空彎曲程度就越明顯，產(chǎn)生的“引力”也更大。

　　毫無疑問，引力波的探測對宇宙起源等諸多秘密的探索，是一個“令人激動的里程碑”，使人類在探測未知世界的路上又更近了一步。這些發(fā)現(xiàn)意味著令人振奮的天文學(xué)新時代的到來，人類開啟了一扇觀測宇宙的全新窗——引力波天文學(xué)。