訊 日前，NASA發(fā)布了一條消息稱(chēng)，將與聯(lián)合世界各大天文臺(tái)在北京時(shí)間10月16日晚，發(fā)布一則重達(dá)消息。消息一出立即炸開(kāi)了鍋，網(wǎng)友紛紛猜測(cè)到底要公布什么?

比如：

星球大戰(zhàn)?

三體出現(xiàn)?地球藥丸?

外星人來(lái)了?

但更多專(zhuān)業(yè)天文網(wǎng)友猜測(cè)可能是要發(fā)布跟引力波相關(guān)的事情和最新發(fā)現(xiàn)。本網(wǎng)會(huì)第一時(shí)間為大家更新最新消息，敬請(qǐng)關(guān)注。

NASA要公布什么?

其實(shí)要發(fā)布的內(nèi)容早就在NASA微博中公布出來(lái)了，那就是關(guān)于引力波的最新發(fā)現(xiàn)。

以下是北京時(shí)間10月16日22：00公布內(nèi)容

全世界望遠(yuǎn)鏡共同見(jiàn)證雙子星合并

LIGO執(zhí)行主任大衛(wèi)·萊茲(David Reitze)宣布，激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和室女座引力波天文臺(tái)(Virgo)于8月17日首次發(fā)現(xiàn)了一種前所未有的新型引力波事件!由兩個(gè)質(zhì)量分別為1.15和1.6個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的雙中子星并合所產(chǎn)生，根據(jù)探測(cè)日期確定編號(hào)為GW170817，距離我們1.3億光年。此外，在全世界眾多天文學(xué)家及探測(cè)設(shè)備的協(xié)同努力之下，還發(fā)現(xiàn)了該引力波事件的電磁對(duì)應(yīng)體。

主要發(fā)現(xiàn)：千新星、短伽瑪暴暴、兩個(gè)中子星并合

這些觀測(cè)對(duì)這一災(zāi)變性事件提供了從并合前約100秒到并合后數(shù)星期的全面描述，最終證實(shí)了科學(xué)家的很多猜想：NGC4993星系中的兩個(gè)中子星并合，產(chǎn)生了引力波、短伽瑪暴暴和千新星。

雙中子星旋近，最終合并產(chǎn)生千新星的過(guò)程

?(左)歐南臺(tái)幾個(gè)不同望遠(yuǎn)鏡看到引力波源對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像。(右)哈勃望遠(yuǎn)鏡在不同時(shí)間觀測(cè)到的圖像。

發(fā)布會(huì)提到的，這次探測(cè)到的引力波是由雙中子星合并而產(chǎn)生，之前公布的4例引力波事件都是由雙黑洞所產(chǎn)生。二者之間最大的差別就在于，雙中子星合并會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，而對(duì)于黑洞而言，我們通常認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生，這一點(diǎn)也得到了觀測(cè)上的驗(yàn)證。

是什么原因?qū)е铝舜朔N差別呢?通常而言，按照天體物理輻射的理論要求，要產(chǎn)生電磁輻射，天體周?chē)仨氁袣怏w的存在。對(duì)于黑洞系統(tǒng)而言，盡管在最初產(chǎn)生時(shí)，黑洞周?chē)赡苡泻芏鄽怏w，然而在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程當(dāng)中，如果沒(méi)有更多氣體來(lái)源的話，在黑洞合并的最后階段，氣體已消耗完畢，所以無(wú)法產(chǎn)生電磁輻射，只能產(chǎn)生擾動(dòng)時(shí)空的引力波——就像科學(xué)家前4次探測(cè)到的那樣。

在雙中子星合并之前，周?chē)臍怏w很可能也已消耗完畢。然而，合并過(guò)程當(dāng)中會(huì)有部分物質(zhì)以接近光速或遠(yuǎn)低于光速的速度被拋射出去，從而產(chǎn)生我們看到的各種電磁現(xiàn)象——短時(shí)標(biāo)伽馬射線暴(簡(jiǎn)稱(chēng)伽瑪暴)、伽瑪暴余輝和千新星。接近光速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)產(chǎn)生了費(fèi)米衛(wèi)星看到的伽瑪暴，而低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)產(chǎn)生了千新星，被很多的光學(xué)/紅外望遠(yuǎn)鏡捕捉到。

等等，短時(shí)標(biāo)伽馬射線暴、伽瑪暴余輝和千新星都是什么?讓我們一一說(shuō)來(lái)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，伽瑪暴是天空中某一個(gè)方向伽馬射線輻射突然增亮的現(xiàn)象，可以說(shuō)是宇宙間自大爆炸之后最為劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象。20世紀(jì)90年代初，康普頓伽馬射線天文臺(tái)在觀測(cè)到上千個(gè)伽瑪暴之后做了一個(gè)簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)，按照它們持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是爆發(fā)時(shí)間長(zhǎng)于2秒的長(zhǎng)時(shí)標(biāo)伽瑪暴，另一類(lèi)是爆發(fā)時(shí)標(biāo)短于2秒的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴。后經(jīng)深入研究發(fā)現(xiàn)，這兩種伽瑪暴的產(chǎn)生起源完全不同。

根據(jù)目前的理解，無(wú)論是大質(zhì)量恒星坍縮形成的長(zhǎng)時(shí)標(biāo)伽瑪暴，還是雙致密星產(chǎn)生的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴，盡管中心天體會(huì)有差別(或者是黑洞，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)極快的磁星)，伽瑪暴的產(chǎn)生機(jī)制以及之后的演化都可以用一個(gè)被稱(chēng)為“火球”模型(fireball model)的理論來(lái)解釋。在這個(gè)理論中，中心天體會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生相對(duì)持續(xù)的極端相對(duì)論噴流，這就意味著，這些噴出物質(zhì)會(huì)以接近光速速度，沿著天體的轉(zhuǎn)軸方向向外運(yùn)動(dòng)。因?yàn)閲娚涑鋈サ奈镔|(zhì)之間存在著速度上的微小差別，導(dǎo)致它們彼此發(fā)生碰撞，將自身運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體粒子的熱能，而后在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生我們所看到的高能輻射，也就是早期的伽馬射線，這就很好地解釋了我們所看到的伽瑪暴。大質(zhì)量恒星產(chǎn)生的噴流時(shí)間長(zhǎng)，雙中子星合并產(chǎn)生的噴流時(shí)間短，從而導(dǎo)致了我們觀測(cè)上的差別。

雙子星合并

這些星體周?chē)嬖谥请H氣體介質(zhì)，噴流物質(zhì)在停止相互碰撞之后會(huì)繼續(xù)向外運(yùn)動(dòng)，與周?chē)臍怏w介質(zhì)發(fā)生相互作用，把自身運(yùn)動(dòng)的能量傳遞給周?chē)男请H氣體，星際氣體被加熱從而產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射，這就是所謂的伽瑪暴余輝。它的能譜(energy spectrum)波段會(huì)從X射線一直延伸到射電波段。在一定程度上，余輝的強(qiáng)弱與周?chē)请H氣體的密度相關(guān)，密度更高，余輝也就更亮。

此次與引力波相關(guān)的伽瑪暴屬于短時(shí)標(biāo)伽瑪暴，因?yàn)橘M(fèi)米衛(wèi)星觀測(cè)到的爆發(fā)時(shí)標(biāo)為0.7秒。除此之外，無(wú)論是引力波的結(jié)果還是電磁波的觀測(cè)擬合結(jié)果，也都和雙中子星合并的預(yù)期相一致。例如，引力波波形的擬合告訴了我們中子星的質(zhì)量，與中子星的質(zhì)量范圍一致。

在雙中子星合并的過(guò)程當(dāng)中，有大約1/1000到1/100左右太陽(yáng)質(zhì)量的物質(zhì)沿各個(gè)方向被拋射出去，形狀近似于一個(gè)球體。這些拋射出去的物質(zhì)通過(guò)快中子俘獲過(guò)程產(chǎn)生大量的重元素。這些元素很不穩(wěn)定，能夠快速衰變，產(chǎn)生輻射加熱拋射物，從而使其發(fā)出明亮的可見(jiàn)光以及近紅外輻射，其亮度通常會(huì)達(dá)到千倍的新星級(jí)別，故被稱(chēng)為“千新星”。因?yàn)檫@個(gè)千新星距離地球很近，所以非常明亮，是之前探測(cè)到的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴距離的十分之一。

此次引力波現(xiàn)象發(fā)生在南天的長(zhǎng)蛇座，北天的望遠(yuǎn)鏡很難看到，所以中國(guó)的大多數(shù)望遠(yuǎn)鏡沒(méi)能進(jìn)行觀測(cè)，比如剛剛建成的FAST以及很多光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(云南麗江的2.4米望遠(yuǎn)鏡和國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站的2.16米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等)。

不過(guò)幸運(yùn)的是，中國(guó)有兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡參與了此次觀測(cè)，一個(gè)是位于南極Dome A的50厘米的南極光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡(AST3)，項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人是紫金山天文臺(tái)的王力帆研究員。在引力波源信息發(fā)布的約一天后，AST3望遠(yuǎn)鏡開(kāi)展了對(duì)于這個(gè)目標(biāo)源的觀測(cè)。而當(dāng)時(shí)南極的冬天也剛剛過(guò)去，目標(biāo)天體的地平高度較低，受于太陽(yáng)的限制，每天差不多有2個(gè)小時(shí)左右的觀測(cè)時(shí)間。此望遠(yuǎn)鏡最終進(jìn)行了10天的觀測(cè)，最終得到了目標(biāo)天體的光變曲線，與巨新星理論預(yù)測(cè)高度吻合。

另外一個(gè)參與觀測(cè)的是硬X射線調(diào)制空間望遠(yuǎn)鏡(又名慧眼)。在觀測(cè)消息發(fā)布時(shí)，事件剛好在其觀測(cè)范圍之內(nèi)，不過(guò)很遺憾的是，盡管慧眼是此能段內(nèi)靈敏度最高的觀測(cè)設(shè)備，但是未能在0.2-5 MeV的能段內(nèi)探測(cè)到任何電磁信號(hào)，這很可能與此伽瑪暴并非完全正對(duì)我們有關(guān)。

這是人類(lèi)歷史上第一次同時(shí)探測(cè)到引力波及其電磁對(duì)應(yīng)體，將成為引力波天文學(xué)上另外一個(gè)非常重要的里程碑。此次探測(cè)為我們解答了一些疑惑，同時(shí)也提出了更多問(wèn)題，與歷史上所有天文發(fā)現(xiàn)一樣，是人類(lèi)好奇心的勝利與新起點(diǎn)。在多信使引力波天文學(xué)時(shí)代的帷幕由此拉開(kāi)之后，我們相信，在人類(lèi)團(tuán)結(jié)協(xié)作的力量之下，更多的宇宙奧秘將被一一揭曉。

據(jù)了解，此次發(fā)布重達(dá)消息的天文臺(tái)在全球范圍內(nèi)有數(shù)十家天文機(jī)構(gòu)，大約70個(gè)天文臺(tái)的科學(xué)家代表們，機(jī)構(gòu)包括中國(guó)的南京紫金山天文臺(tái)、清華大學(xué)LIGO工作組，以及歐洲南方天文臺(tái)、澳大利亞OzGrav團(tuán)隊(duì)。

此次發(fā)布會(huì)將在華盛頓特區(qū)的國(guó)家記者俱樂(lè)部舉行兩場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)，公布引力波探測(cè)中的新發(fā)現(xiàn)和細(xì)節(jié)。

其實(shí)小編發(fā)現(xiàn)，NASA也學(xué)會(huì)了周一見(jiàn)。不過(guò)科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是讓人振奮期待，讓我們一起看看NASA將公布什么驚人發(fā)現(xiàn)吧。