全国统一服务热线：400-123-4657
站内公告：
联系我们CONTACT
2025-01-22点击量：724
本文摘要：此次事件中，引力波、伽马射线和红外线在天球的方位。此次事件中，引力波、伽马射线和红外线在天球的方位。缩放图展出了宿主星系NGC4993的方位，还包括了来自分立后10.9小时的Swope光学找到图片（右上方）与在分立20.2020-03-25 的图片（右下方）。
LIGO科学合作的组织时隔三位科学家捧走2017年诺贝尔物理学奖后，引力波科学家又“做”了个大新闻。北京时间10月16日晚10点，激光干预引力波天文台（LIGO）和处女座（Virgo）引力波探测器合作的组织牵头开会发布会，宣告接管到来自1.3亿光年外星系NGC4993的引力波信号。更加令人激动的是，引力波信号很有可能来自两颗分立的中子星，随后科学家观测到了分立产生的伽马射线暴、光学电磁辐射以及巨新星现象，对这次双中子星拆分构建了“引力波+电磁波”的牵头观测。作为一名围观群众，人们往往不会感慨如此黯淡的涟漪在浩瀚的宇宙中传播了数亿年居然能被人类所捕捉，科学家们用一生的希望做到赌局，去挑战连爱因斯坦本人都不肯想象的观测无限大，并最后挑战顺利捧走了“大奖”。
但如果问工作在一线的引力波专家们，甚至还包括取得今年诺奖的三位科学家，2017年最有一点激动的事是什么？是“诺奖”吗？我想要答案多半是驳斥的。2017年最震动引力波研究领域的事情应当是，2017年8月17日人类第一次观测到双中子星分立所产生的引力波，并同时观测到了和该引力波成协的电磁波对应体！确实打开引力波天文学大门引力波信号的必要观测为人类打开了一个了解宇宙的全新窗口，它必定在二十一世纪引发一场了解宇宙以及基础物理的革命。
然而，引力波信号自身不存在一定缺失，比如信号十分黯淡，信号源的定位误差十分大，全然地利用引力波观测无法证实信号到底是来自地球附近,还是来自银河系内,又或者来自银河系外。再行再加目前观测到的引力波信号都是暂现源，通俗地说道就是重复使用的，无法反复观测，因此如果没其他信息的牵头观测，那么引力波的观测就意味着是引力波观测合作组的一家之言。极端来讲，这种情况下如果所有的引力波学家牵头一起，统一口径，那么谁又告诉车站在我们面前的是“鹿”还是“马”呢？天文学家大自然会表示同意这种情况的经常出现。他们认为，目前需要观测到的引力波事件都对应着黑洞、中子星等颗粒星体的分立。
这种灾变性的事件应当通过多种渠道向外获释能量，引力波是一种，电磁波也应当是一种。天文学发展至今，电磁波段是发展最完备、理论研究最明了的观测窗口，也是现有观测手段与探测仪器最非常丰富的窗口。只有构建了引力波与电磁波的牵头观测，我们才可以证认引力波源的天体物理起源，并对其天体物理性质，如引力波源的距离，引力波源所在的星系类型等积极开展更进一步的研究，并说明了物理过程的更好本质。最后，通过对比引力波与电磁波信号抵达时间差等，可以检验爱因斯坦等效原理、广义相对论等最重要物理学原理，等等。
从引力波天文学的角度上谈，引力波事件电磁对应体的观测研究意义可比起于引力波信号的必要观测。换句话说，只有构建“引力波+电磁波”的牵头观测，才是确实意义上打开了引力波天文学的大门。期望中的电磁对应体引力波到底否不存在电磁对应体？电磁对应体又有可能是哪些呢？这个问题只不过早在LIGO刚刚开始建设的时候，就沦为天文学研究中的一个热门话题。
地面引力波探测器主要观测目标是恒星级颗粒星体的分立，即双黑洞分立、双中子星分立以及中子星和黑洞分立。理论上一般来说指出，双黑洞周围很难有物质不存在，因此双黑洞分立会产生可观测的电磁对应体。但是就在LIGO观测到第一例双黑洞分立引力波事件后旋即，美国的费米（Fermi）卫星声称观测到了一个疑为的电磁对应体。由于其他望远镜都没观测到这个源，而且Fermi发布的信号过强了，所以很多研究小组都在批评这个对应体的真实性。
不过有意思的是，这个事件引起了理论家的思维，人们明确提出了多种有可能的双黑洞分立产生暗淡电磁辐射的模型。这些模型都等候着未来观测数据的检验。不过迄今为止观测到的4例双黑洞分立引力波事件，都没被观测到电磁对应体。对于双中子星分立以及中子星与黑洞分立，由于中子星本身装载大量的物质，因此人们指出这两种分立现象不会产生多种暗淡的电磁辐射信号。
具体说来，在分立的过程中，中子星不会被断裂，一小部分物质由于离心力被扯了过来，而大部分物质不会向中心下陷并构成一个新的中心天体，比如黑洞或中子星。中心天体构成后，当之后有物质掉下来到中心天体的引力范围内，引力能的获释不会所致产生喷流。它沿着新的中心天体转动轴方向喷气而出有，速度相似光速。
由于能量力学系统，喷流不会产生从伽马射线到X射线、紫外、光学、红外乃至射电的多波段电磁波电磁辐射，这被称作伽马暴及其余辉电磁辐射。由于相对论效应，当我们的视线方向刚好在喷流的夹角内时，这些信号才不会被观测到。
另一方面，由于那一小部分被甩出去的物质以权利中子居多，其内部不会产生白热化的核反应过程。这一小部分物质不会被很快冷却并产生热辐射，其电磁辐射波段集中于在红外和光学波段，约在天或周的时间尺度上超过电磁辐射峰值。这种电磁辐射被称作巨新星电磁辐射，完全从各个方向都能被观测到，因此沦为最被期望的引力波电磁对应体。望远镜“组团”进行搜寻应当如何去观测引力波电磁对应体呢？有人可能会说道，这些信号不是都被理论学家计算出来好了嘛，那就按图索骥呗？拢！我们要当成几乎不告诉电磁对应体长成什么样子来搜索。
因为在没被观测到之前，谁告诉这些被应验的信号是现实不存在的，还是意味着活在理论学家的脑子里呢？引力波电磁对应体的搜寻有两种途径，一种是电磁波望远镜分开对尽量大的天空展开动态监测，并记录下所有的暂现源的开始时间和方位，通过与引力波事件的时间和方位的对比，找到引力波电磁对应体。另一种是当引力波探测器观测到引力波信号后，较慢通报给电磁波望远镜，并获取一个大体的方位范围，望远镜通过对这个方位范围展开有理扫瞄。由于并不知道现实的电磁对应体会经常出现在什么时候、什么波段，因此两种方法都拒绝参予的望远镜充足多，波段充足长，这样才有可能构建对引力波定位误差范围的覆盖面积。
目前早已有90多个科研机构的多达100多个望远镜和引力波合作组签订了合作协议，随时待命积极开展电磁对应体的搜寻。第一种方法，拒绝望远镜重复使用需要监测的天空范围越大就越好，最差是全天监测，这样只要有对应体经常出现，就一定能被抓到。
目前大监测视场的望远镜多是观测伽马射线或软X射线的高能望远镜，这次GW170817的第一个电磁信号就是在引力波启动时2秒之后，由美国Fermi卫星通过这种方法观测到的短伽马射线暴信号。这一找到不仅证实了引力波信号的天体物理起源，同时也说明了了后遗症天体物理研究领域几十年的短伽马射线暴起源之谜。对第二种方法，100多个望远镜是远远不够的，因为引力波探测器得出的误差范围相对于电磁波望远镜，特别是在是光学望远镜来说过于大了。
聪慧的科学家们明确提出可以通过创建完善的星系列表，只针对引力波定位范围内的星系，分工展开观测。不过随着距离的减少，星系个数不会急遽下降，因此这种方法只针对很将近的引力波源才有起到。幸运地的是，LIGO观测到的第一个双中子星分立信号GW170817离我们很将近，人们利用第一种方法知道在红外与光学波段寻找了理论家应验的虎新星信号。由此，理论家应验的电磁波信号完全全部被寻找。
有理由期望，在这样一个全新的引力波天文学时代，人类对不得而知的探寻将努上一个更高的阶梯！。
本文来源：Bevictor伟德官网-www.sanboh.com
ink