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測到的引力波是十三億光年外的雙中子星發出的,那麼遠,干擾會不會太多了?

十三億光年,中間那麼多星系、恆星、行星,不會干擾嗎?怎麼就只測那麼遠的雙中子星,而不測附近的恆星行星?

引力波最早是一百多年前的愛因斯坦在他的廣義相對論中預測存在的,但是探測引力波卻不是一件很容易的事情,因為只有極度緻密的天體,如黑洞、中子星等天體合併才有可能會發出我們人類現階段的科技水準所能探測到的訊號。

上個世紀的七十年代,赫爾斯和泰勒首次發現了雙中子星系統,並通過觀測與計算,間接地證實了引力波的存在。但是人類首次探測到引力波,則是在2015年9月14日,由2017年的諾貝爾物理獲得者萊納·魏斯、基普·索恩、巴瑞·巴利許所組成的L l G O團隊觀測到的,由兩個黑洞合併所產生的引力波。

2017年的北京時間8月17日20時41分,美國激光干涉引力波天文台(LIGO)、義大利Virgo探測器同時捕捉到引力波信號,並將此一天文現象命名為GW170817,1.7秒後的美國費米太空望遠鏡也觀測到了同一來源發出的伽瑪射線暴GW170817A,之後不到十一個小時,位於智利的Swope望遠鏡也在同一位置觀測到明亮的光學源。全世界大約有70個地面以及空間望遠鏡分別從紅外線、X射線、紫外線、射電波等波段對引力波信號來源位置進行觀測,確認引力波的來源處是距地球約1.3億光年的長蛇座內NGC4993星系。

觀測結果顯示:兩顆中子星在合併前的100秒相距約400公里,每秒互繞12圈,並向外輻射引力波,之後碰撞在一起,形成新的天體,合併的兩秒之後,暴發了一次伽瑪射線暴,產生了伽瑪射線、X射線、可見光和紅外光…

2017年10月16日的晚上,美國國家科學基金會、歐洲南方天文台、中國中科院紫金山天文台等機構聯合宣布:人類第一次直接觀測到來自雙中子星合併的引力波信號。

在人類首次觀測到雙中子星合併之前,人類已經成功地觀測到了四例引力波事件,並且全都是由雙黑洞合併所產生的。雙中子星合併與雙黑洞合併最大的區別在於:雙中子星合併會產生電磁波輻射,而雙黑洞合併通常都不會產生電磁波輻射,這一點也通過了觀測而得到驗證。導致了這種差別的原因在於:天體如果要產生電磁波輻射的話,那麼在天體的周圍就必須要有氣體物質的存在,雙黑洞系統的合併之初,周圍或者會有氣體物質的存在,但是在合併的過程中,基本上氣體物質已經被消耗乾淨,所以產生不了電磁波輻射,但是還會有引力波的存在;雙中子星合併的時候,即使周圍的氣體物質也會被消耗掉,但是合併的過程中會有一部分的物質以類光速或者低於光速的速度被拋射出來,進而產生了各種電磁現象,如短時標伽瑪射線暴、伽瑪暴餘輝、千新星。

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