日前,全球多國科學家同步舉行新聞發布會,宣布人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波,并同時“看到”這一壯觀宇宙事件發出的電磁信號。那么引力波是什么?我國參與觀測的情況如何?探測引力波有何意義?
引力波是什么?
引力波也被稱為“時空的漣漪”。1916年,愛因斯坦基于廣義相對論預言,劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動,這就是引力波的由來。
人類探尋引力波的腳步
100多年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在,此后百年間,科學界一直在尋找引力波的存在,直到2015年才首次獲得證實。
自首次發現,人類“觸波”的頻率明顯加快。2015年12月、2017年1月和8月,人類又先后探測到三次由雙黑洞合并觸發的引力波。2017年8月17日,第四例引力波事件發生后的第三天,美國激光干涉引力波觀測臺LIGO又發現一個新的引力波信號GW170817,與前四例黑洞合并所產生的引力波不同,GW170817是一個由雙中子星合并產生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、X光、紫外和射電等多個波段開展后續觀測。這其中,也包括我國南極巡天望遠鏡AST3-2。
中國在南極抓住了這個機會
身在南京的中科院南極天文中心的年輕成員胡鐳表示,8月18日中午,南極團隊獲知引力波信號準確方位后,立刻調整巡天望遠鏡角度,把望遠鏡觀測角度拉到極限,終于在預期坐標內看到了那個寶貴的亮點。中國在南極抓住了這個機會!
圖為第二臺南極巡天望遠鏡AST3-2
“功臣”AST3-2望遠鏡
AST3-2是我國在昆侖站安裝的第二臺南極巡天望遠鏡。其有效通光口徑達500毫米,是南極現有最大的光學望遠鏡。自2015年1月成功安裝以來,這臺望遠鏡實現全自動無人值守,可根據不同的科學目標進行觀測。
據了解,我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼HXMT望遠鏡在引力波事件發生時成功監測了引力波源所在的天區,對其伽馬射線電磁對應體(簡稱引力波閃)在高能區(MeV,百萬電子伏特)的輻射性質給出了嚴格的限制,為全面理解該引力波事件和引力波閃的物理機制做出了重要貢獻。
“功臣”慧眼望遠鏡
慧眼望遠鏡是2017年6月15日從酒泉衛星發射中心發射升空的。據了解,參與本次引力波事件觀測時,慧眼望遠鏡剛剛試運行2個月。
圖為HXMT衛星模擬圖。
慧眼望遠鏡帶有高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環境監測器等科學儀器,能將以自身為圓心的全宇宙360度的范圍納入視野之內;能對銀河系進行大天區巡天和掃描,發現新的高能天體;也能借助伽馬射線暴工作模式,發現其他劇烈爆發現象,可幫助研究宇宙深處大質量恒星的死亡及中子星并合等過程中的黑洞形成。
探測引力波有何意義?
中科院紫金山天文臺研究員韋大明說:“引力波能幫人類洞悉整個宇宙的起源。如果找到合適的引力波,人們將有機會為大爆炸等一系列基本物理假設找到證據。到那時,人類會以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。”
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