人類首次觀測到中子星併合

科學家們宣布首次直接探測到中子星併合產生的引力波及其伴隨的電磁信號。此次併合產生時空擾動，還將重金屬原子送入太空。

天文學家進入了一個新時代，他們首次將引力波與光的觀測結合在一起。他們記錄了一個遙遠星系中的兩個中子星之間的災難性碰撞——這一併合不僅讓宇宙產生漣漪，還推動新產生的黃金、鈾以及其他重金屬原子進入太空。

周一，興奮的科學家們在世界各地的記者會上宣布了此次發現。其中一位、貝爾法斯特女王大學(Queen』s University Belfast)教授斯蒂芬?斯瑪特(Stephen Smartt)表示：「這開啟了物理學和天文學的新黎明。此前我們只是剛開始探測到引力波，現在我們使用望遠鏡探測到引發引力波的物體發出的光線：兩個中子星的併合。我們之前預計到了這種現象，但從來沒有看到。」

中子星是巨大恆星崩潰後的核心，它們是已知密度最高的物質形式。每個中子星的直徑只有10公里左右，但質量超過太陽。換個說法，一茶匙的中子星將重達10億噸。

當1.3億光年以外的中子星併合產生的引力波在8月17日抵達地球的時候，這些微小的時空擾動被美國新設立的激光干涉引力波天文台(LIGO)以及歐洲在義大利建立的室女座引力波天文台(Virgo)探測到。自2015年以來最初探測到的4個引力波全都來自大型黑洞併合，沒有釋放出任何可見光輻射。

此次的第五個引力波看起來完全不同，它符合中子星併合的理論預測。它持續了100秒，遠遠超過前四次探測的時間，反映出兩個中子星在最後時刻的死亡螺旋，接著是一個被稱為千倍新星(kilonova)的大爆發——天文學家此前從未觀測到這個現象。

引力波團隊立即通知了世界各地的天文學家們。地面和太空中的逾70個觀測設施隨後探測到了此次併合產生的光線——併合發生在此前鮮為人知的長蛇星座的NGC 4993星系。這些不同波長的電磁輻射包括具有超級能量的伽馬射線暴、可見光的紫外線，以及無線電波。

過去所有的天文觀測完全依賴電磁輻射。引力波為觀測宇宙中最暴力的事件打開了另一扇窗戶：可能包括開創宇宙的「大爆炸」(Big Bang)的餘波。發現引力波的幾名科學家在本月獲得了諾貝爾物理學獎。

譯者/裴伴

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