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(shí)間16日晚10點(diǎn)，這一謎底終于揭曉——多家機(jī)構(gòu)宣布共同探測(cè)到由雙中子星并合產(chǎn)生的引力波及其伴隨的電磁信號(hào)。這個(gè)“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(shí)間16日晚10點(diǎn)，科學(xué)家宣布于今年8月首次直接探測(cè)到了由雙中子星并合產(chǎn)生的“時(shí)空漣漪”——引力波及其伴隨的電磁信號(hào)。

　　2017年8月17日，LIGO(激光干涉引力波天文臺(tái))和VIRGO(歐洲“室女座”引力波探測(cè)器)共同探測(cè)到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測(cè)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(guó)宇航局Fermi伽瑪射線衛(wèi)星和歐洲INTEGRAL衛(wèi)星都探測(cè)到了一個(gè)極弱的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴GRB 170817A。全球有幾十臺(tái)天文設(shè)備對(duì)GW 170817開展了后隨觀測(cè)，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(hào)為NGC 4993的星系中。

　　2015年9月14日，LIGO的兩個(gè)探測(cè)器首次捕捉到由雙黑洞系統(tǒng)合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)。至今年8月，人類共探測(cè)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(shí)間不同，“雙中子星并合”引力波的持續(xù)時(shí)間能達(dá)到數(shù)秒、數(shù)分鐘甚至數(shù)小時(shí)。這也將給予科學(xué)家更多的時(shí)間來對(duì)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(shí)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(cè)到引力波，意味著引力波探測(cè)將迎來新時(shí)代。

　　【引力波科學(xué)家今年斬獲諾獎(jiǎng)】

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

　　為“捕獲”引力波，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)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(gè)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)。每個(gè)天文臺(tái)都有兩個(gè)長(zhǎng)達(dá)4公里的測(cè)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(cè)和研究。

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

　　LIGO探測(cè)器于2015年9月、12月和今年1月先后3次單獨(dú)探測(cè)到引力波；今年8月，LIGO和Virgo探測(cè)器又共同探測(cè)到一次引力波信號(hào)。這四次探測(cè)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(guó)科學(xué)家雷納?魏斯、巴里?巴里什和基普?索恩，還因“對(duì)于LIGO探測(cè)器和引力波探測(cè)的重大貢獻(xiàn)”，獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　【人類探測(cè)未知世界的又一步】

　　人們時(shí)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(jiǎn)單說來，引力波就是黑洞等巨大天體在碰撞時(shí)產(chǎn)生的一種特殊的“時(shí)空漣漪”，是時(shí)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(shí)空為一張蹦床，上面放著一枚靜止的網(wǎng)球。若一個(gè)人坐上蹦床，蹦床就會(huì)向下凹陷，小網(wǎng)球也會(huì)滾向凹陷處。且離得越近，滾得越快，這個(gè)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(cè)、并回放慢鏡頭，會(huì)發(fā)現(xiàn)這一擴(kuò)散過程是以波動(dòng)的形式進(jìn)行的。

　　而這一波動(dòng)形式，就相當(dāng)于宇宙天體碰撞產(chǎn)生的引力波。在時(shí)空中，引起改變的物體質(zhì)量越大，時(shí)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(cè)對(duì)宇宙起源等諸多秘密的探索，是一個(gè)“令人激動(dòng)的里程碑”，使人類在探測(cè)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(shí)代的到來，人類開啟了一扇觀測(cè)宇宙的全新窗——引力波天文學(xué)。