雙中子星合併的前世今生，32座望遠鏡通力合作捕獲宇宙噴泉奇觀

宇宙讓人類的嚮往之處，就在於它的無盡奧秘。雙中子星合併的前世今生，這一次的探索發現中國也參與其中。福布斯新聞網和美國太空網聯合發布了一則最新消息，32座望遠鏡力合作捕獲了「宇宙噴泉」奇觀！（中國包括3座望遠鏡，分別位於昆明、烏魯木齊和上海），雙中子星合併會產生噴流（接近光速）的推論首次被科學家們證實了！

32座望遠鏡確定宇宙噴泉

原來，雙中子星併合事件爆發所產生的物質，並不是受到阻礙被「嗆住」的噴流，更不是所謂的「繭」噴流。而是一個接近光速、噴泉一般的真噴流（宇宙噴泉）。

為了確定雙中子星併合後產生物質的具體結構，此次共有32座獨立射電望遠鏡參與其中，對於事件的觀測周期長達爆發後的207.4天，全程通過伽馬射線暴（射電餘暉）的方式進行。

這一次的探索結果有非常重要的意義，第一次確定了雙中子星併合後產生物質的具體形態。不僅解決了之前一直困惑大家的難題，同時，也預估出在雙中子星的併合事件中，宇宙噴泉形成的概率大約是10%左右。

雙中子星併合的首次發現

早在2017年，LIGO和Virgo便探測到了GW170814（雙中子星併合引力波），科學家們「看見」了這次事件發出的電磁信號。它們來自於1.3億光年之外，所引起的輻射和x射線餘暉在150天之後快速衰退，科學家們一直對此耿耿於懷，出現了不同的看法爭議。

科學家們對餘暉輻射模型的爭議

能夠發現雙中子星併合這個事件，本是一件讓所有人歡呼雀躍的事，但隨之而來的便是由此所引發的爭議，這其中首當其衝的就是關於餘暉輻射的模型應該作何解釋。

第一種解釋：科學家們認為該次事件中所形成的噴流是無阻的，同時，在它的周圍包裹著一種特殊物質，名字叫做「繭」。而後，這些「繭」呈現出一種廣角外向流的形態。在之前的數據觀測中，結果也相對更加支持這一種模型說法。

第二種解釋：當雙中子星併合之後，該事件的X射線和輻射延遲發生的高峰期是在前150天，而後製造出的餘暉和伽馬射線暴形態應該是這樣的。這些噴流收到了阻礙，並且，不能通過自身避開雙中子星合併所分出的富含中子物質。

什麼是雙中子星併合引力波

在引力波GW170814剛剛被探測到的時候，有科學家認為人類進入了一個新的時代，可以稱之為「引力波常態化」時代。那麼，這樣的引力波和以前的黑洞引力波有什麼不同之處嗎？

其實，從中子星和黑洞從它們的誕生來說是相同的，都是因為大質量的恆星死亡（恆星級黑洞）而出現。中子星有自己明顯的特徵，比如質量是太陽的1.4倍，半徑大約比太陽史瓦西半徑大一倍多（10公里左右）。

任何兩個因為引力而相互繞轉的星球都會有輻射引力波，雖然這股引力波一般都會相對比較柔軟。但只要他們之間的距離達到繞轉天體史瓦西半徑，所產生的引力波便會非常強大，這也就是

為什麼人類可以探測到它的存在。

這個時候，你可能有了一個新的疑惑，那就是：什麼是史瓦西半徑？其實，這是一個由質量定義的臨界半徑。黑洞便是當物體被擠進史瓦西半徑而形成。3公里，是一個天體（太陽質量）的史瓦西半徑。如果兩個黑洞發生合併，那麼他們的距離是很接近史瓦西尺度的，這便是雙黑洞（雙中子星）併合後引力波新號超強的原因。

雙中子星併合和黑洞併合有何不同

雙中子星的併合中所產生的噴流對「多信使天文學」有重要意義，就像是一場精彩絕倫的電影，不管是聲音還是圖像，都為我們帶來了聽覺和視覺上的衝擊。正是因為有了這些全面的信息，才讓我們對了解它的本質有了數據依託。

黑洞一般都認為是坍縮而成，一般它的質量（恆星級）會至少是太陽的三倍。當然，很多時候科學家們所探測到的黑洞質量往往會更大，比如說LIGO所探測到黑洞質量達到了太陽的30倍之大。也就是說，如果蓋恆星初生質量是太陽的8-20倍之間，那麼它死亡之後形成的中子星會在太陽質量的1.2-2倍這個範圍。

判定是黑洞併合還是雙中子星併合有一個重要的依據，那就是雙中子星併合可以達到很高的引力波頻率。當它的質量越小所產生的繞轉頻率便會越快。頻率是引力波的一個重要特徵參數，之所以LIGO說發現的是雙中子星併合，正是因為事件頻率所導出的「chirp mass」（啁啾質量）。並且，它的大小無法通過黑洞來解釋。

雙子星併合有什麼樣的意義

當科學家們第一次探測到雙中子星併合引力波事件的時候，他們的心情甚至比人類第一次探測到引力波的時候還要激動。儘管早在400多年以前，人類就可以通過天文望遠鏡來觀察宇宙中各種美麗神秘的天體，但是在上位探測到引力波以前，人類在面對宇宙的時候，就像是一個聾子。

2016年2月12日，是人類第一次聽到兩個黑洞結合的聲音。但人類依然像一個瞎子一樣，無法看到這些發出引力波的天體是怎樣的存在。而那一次的雙中子星併合事件，人來不僅聽到了天體發出的引力波，而且還看到了他們的倩影，以及事件所形成的噴流。

從此，整個世界的望遠鏡都向著那個方向，因為可以看到和聽到那些預言會如約而至的電磁信號。這是引力波天文學的重要里程碑，同時，也開啟了人類探索宇宙的新紀元。除了該領域本身的進步，對於其他領域的結合也將發生積極的作用。

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