天文圈轟動了！LIGO 證實首偵測中子星併合之引力波，解謎黃金起源

首圖來源：StrikeWhistler影片截圖

不是謠言！歷經兩個月時間審查數據，美國激光干涉儀引力波觀測台（LIGO）終於證實人類首度偵測到由雙中子星併合引發的引力波，該事件命名為「GW170817」，繼去年人類首度偵測到第一個引力波證實愛因斯坦的理論後，天文界再度為之瘋狂，因為此次事件還同時帶來三大證實：元素周期表中重金屬（如金、鉑）的來源、伽瑪射線暴的起源，以及被稱為 kilonova（千級星）的起源。

今年 8 月，有天文學家在個人推特「意外」拋出 LIGO 可能觀察到由雙中子星碰撞釋放的引力波訊號。由於兩名天文學家隨後立刻推文道歉，說他們不該在數據未證實前以個人名義發出這些消息，因此整個天文界對此「謠言」的真實度是既期待又怕受傷。當時科學家表示，如果謠言屬實，將是人類又一項劃時代的榮耀，標誌引力波天文學新時代的降臨。

現在，LIGO 向全球 70 多個天文台發出邀請函，於星期一（16 日）發布會終於證實了這個重磅消息，人類真的首度偵測到由雙中子星併合釋放的引力波了，來自距離地球約 1.34 億光年的「NGC 4993」星系！花了 10 年時間準備、以八萬分之一機率目睹來自 1 億多年前的超緻密雙中子星暴力融合、勘稱宇宙最壯觀現象之一的事件，直接參与研究的天文學家幾乎都要發出「這一生值得了」的感嘆。對他們而言，這大概就是所謂「夢想成真」的感覺。

2017 年 8 月 17 日，LIGO 兩個探測儀接收到一個持續約 100 秒的訊號，遠遠超過黑洞合併時產生僅 1 秒鐘的「啁啾」聲；同一天，歐洲先進處女座干涉儀（Virgo）也獲得了訊號，而 NASA 的費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）更在引力波訊號傳來後 2 秒，於相同方位發現一大波伽瑪射線暴（GRB）──宇宙中最高能的電磁波源。

很快，全球各地合作的天文台望遠鏡都醒了，包括中國台灣地區也有透過「TANGO 探高計劃」和「全球聯測網」參與此次分析。中國台灣地區中央大學物理系副教授饒兆聰 17 日受訪時表示，70 個天文台（偵測各種光源波段的望遠鏡）紛紛朝發出引力波來源的天空投入檢測競賽，看誰可以先偵測到光源位置，包括卡內基天文台、雙子星天文台在內等，最後，由位於智利的一米望遠鏡搶頭香，發現引力波光學對應物體位於星系 NGC 4993。

饒兆聰說，由於這次引力波源位在南方天空，北半球天文台相對弱勢，但特別的是，此次居然是一架小小一米望遠鏡立功，代表中國台灣地區的鹿林天文台未來也有很大機會能發光發熱。

和兩兩黑洞併合引發的引力波不同，由於中子星具高度活力，引力波碰撞後除了引發引力波外，還會釋放出比典型新星還要亮 1,000 倍的光芒。無數後續研究表明，除了釋放大量光，兩個中子星合併的過程還產生「快中子捕獲過程」以形成比鐵更重的元素，比如黃金、鈾等。事實上，根據 Business Insider 報導，科學家估計這次雙中子星碰撞事件在短短 1 秒鐘就產生了 50 個地球質量的銀、100 個地球質量的黃金，以及 500 個地球質量的鉑金（俗稱白金）。

（Source：LIGO）

這次事件之所以如此重大，是因為科學家還確認了元素周期表中重金屬的起源。我們知道較輕的元素氫、氦於宇宙大爆炸期間形成，鐵之前的輕元素可透過核聚變過程形成，但重金屬的起源一直不清楚，直到此次觀察雙中子星碰撞，哈佛－史密森天體物理中心（CfA）天文學教授 Edo Berger 在一份聲明指出，每次雙中子星合併，都可以產生地球的貴重金屬如黃金、白金以及智能手機中罕見的元素。

當然，此次「GW170817」事件只是天文學新時代的開端，未來科學家將能依此深入研究宇宙擴張的速度。如同數學家阿基米德在發現浮力原理時，高聲歡呼「我找到了（eureka）！」那一刻的心情。論文撰寫學者表示，計算結果出爐的當下，他們彷佛也體會到人生這種「eureka」時刻。

LIGO至今為止共檢測到 5 次引力波，其中第 5 次為雙中子星合併的引力波。（Source：LIGO）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！

本站內容充實豐富，博大精深，小編精選每日熱門資訊，隨時更新，點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧！

請您繼續閱讀更多來自 TechNews科技新報 的精彩文章: