中國南極巡天望遠鏡追蹤探測到引力波事件的光學信號

我國南極巡天望遠鏡AST3-2（見圖1），於今年8月追蹤到引力波事件GW170817的光學對應信號。此次引力波事件，是國際天文界首次觀測到雙中子星合併產生的引力波，及伴隨其產生的電磁現象。而我國南極望遠鏡成功追蹤並觀測到一系列重要信號，意味著中國天文設備正在加入國際關鍵天文事件的直接觀測。國家天文台是AST3項目的重要參與者。

圖1 南極巡天望遠鏡AST3-2

2017年8月17日，LIGO和VIRGO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併合產生的引力波事件。隨後的幾秒之內，美國宇航局Fermi伽瑪射線衛星和歐洲INTEGRAL衛星都探測到了一個極弱的短時標伽瑪暴GRB 170817A。全球有幾十台天文設備對GW 170817開展了後隨觀測，確定這次的引力波事件發生在距離地球1.3億光年之外的編號為NGC 4993的星系中。

自北京時間2017年8月18日21:10起（即距離引力波事件發生24小時後），中國南極巡天望遠鏡AST3合作團隊利用正在中國南極崑崙站運行的第2 台望遠鏡AST3-2對GW 170817開展了有效的觀測，此次觀測持續到8月28日，期間獲得了大量的重要數據（見圖2）。這些數據揭示了此次雙中子星併合拋射出約1 %太陽質量（超過3000 個地球質量）的物質，這些物質以0.3倍的光速被拋到星際空間，拋射過程中部分物質核合成，形成比鐵還重的元素。因此，這次引力波的發現，證實了雙中子星 併合事件是宇宙中大部分超重元素（包括金、銀）的起源地。

圖2 AST3-2在8月18日觀測窗口期內引力波光學信號（紅色方框內），上圖是觀測圖像，下圖是與模板

圖3 南極巡天望遠鏡AST3的儀器設備實時監測系統

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