人类首次看到引力波 中国望远镜探测到首例信号

美国时间10月17日16时，美国国家自然科学基金会召开媒体见面会，邀请美国激光干涉引力波天文台、欧洲处女座引力波探测器以及全球70多个天文台的科学家共同宣布，人类首次探测到了一种新型的双中子星合并产生的引力波，并“看到”了这次合并事件产生的电磁信号。

引力波信号和中子星合并的光学对应物被探测到，早在8月就有传言。新闻发布会证实，LIGO在美国东部时间2008年8月17日8: 41捕捉到了这个引力波信号GW170817，它是距离地球1.3亿光年的蝮蛇星系NGC4993中两颗中子星合并产生的。随后，美国宇航局的费米伽马射线望远镜在发现引力波信号的NGC4993星系中探测到一场持续约2秒钟的短伽马风暴。然后，全球数十个天文台，包括欧洲南方天文台的超大型望远镜、哈勃空间望远镜空望远镜、钱德拉X射线天文台、阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵，在两天内对准NGC4993星系，观测到双中子星合并在一起的事件。

LIGO小组的科学家最近因在引力波研究方面的成就获得了2017年诺贝尔物理学奖。2015年9月14日，LIGO研究小组首次探测到引力波，并于2016年2月公布了相关结果。从那以后，研究人员相继证实了三次引力波事件，最新的信号首先被LIGO和处女座探测到。这四种引力波信号都是宇宙深处的两个黑洞结合产生的，不会发出电磁波。天文学家一直期待着引力波事件的另一种形式——双中子星组合，因为这种组合产生的引力波会伴随着电磁波等发光信号，传统望远镜可以直接探测到。因此，每次LIGO发现引力波信号，许多天文学家都会用望远镜跟进，希望成为发现电磁波小亮点的“第一个吃螃蟹者”。

根据现有理论，当黑洞或中子星与中子星合并时，至少会产生五种信号，即引力波、成千上万颗新星、成千上万颗新星射电发射、短伽玛暴和短伽玛暴余辉。其中，数以千计的新星是由合并后产生的金、银等放射性物质形成的，会在衰变中释放出大量的高能射电辐射，而包括X射线、射电等多波段辐射在内的短伽玛暴和短伽玛暴余辉则是黑洞周围其他物质形成的“黑洞”。

中国南极考察望远镜

第一个探测引力波的光学信号

科技日报南京10月16日电-中科院南京紫金山天文台16日22时发布重大新闻称:中国南极考察望远镜跟踪探测到引力波事件的第一个光学信号，确认双中子星合并是宇宙中大多数超重元素的起源。

自北京时间2017年8月18日21时10分起，中国南极考察望远镜AST3合作小组利用运行于中国南极昆仑站的第二台望远镜AST3-2对GW170817进行了有效观测。观测一直持续到8月28日，期间获得了大量重要数据，探测到了这次引力波事件的光学信号。这些数据揭示，约有1%的太阳质量是由双中子星合并喷出的，这些物质以0.3倍光速被抛入行星际空间空。在弹射过程中，合成了一些材料，形成了比铁重的元素。因此，这一引力波的发现证实了双中子星合并事件是宇宙中大部分超重元素的起源。过去我们只知道BIGBANG产生氢、氦等元素，大质量恒星爆炸产生铁等元素，却不知道其他重铁元素是怎么来的，这意味着我们人类在探索未知世界的道路上又迈进了一步。

中国科学院紫金山天文台研究员吴雪峰表示，AST3-2观测南极双中子星合并产生的引力波事件非常方便，不仅地面干扰少，而且连续观测时间更长。在南极地区的所有天文望远镜中，只有我国的AST3-2观测到了引力波事件的光学信号，其他的没有。

AST3-2是中国昆仑站安装的第二台南极巡天望远镜。有效透光孔径50厘米，是南极现存最大的光学望远镜，完全实现了极端环境下的无人值守自动观测。目前AST3-2主要进行超新星勘测、系外行星搜索、引力波光学对应物探测等天文研究。

中国护目镜望远镜

参与监测引力波电磁对应物

科技日报北京10月16日电中国第一颗X射线天文卫星贵燕HXMT望远镜成功监测到双中子星合并产生的引力波事件发生时引力波源所在的天空区域。它的伽马射线电磁对应物在高能区的辐射性质受到严格限制，这对于全面理解引力波事件和引力波闪光的物理机制做出了重要贡献。

由于这次引力波事件的重大意义，天文学家使用了大量的地面和空望远镜进行观测，形成了天文史上极为罕见的全球范围的联合观测。然而，只有四架X射线和伽马射线望远镜在引力波发生时成功探测到爆炸的天空区域，护目镜望远镜就是其中之一。

在这些望远镜中，Goggles在0.2—5MeV能量区的探测接收面积最大，时间分辨率最好，因此它对引力波闪光的MeV能量区的γ射线辐射的探测能力最强。虽然一般预测类似这次事件的近距离双中子星合并产生的引力波闪光会极其明亮，但是这次引力波事件产生的引力波闪光出乎意料的微弱，尤其是MeV能量区的辐射非常微弱，导致没有望远镜探测到这个能量区的引力波闪光。护目镜望远镜凭借其强大的探测性能，对引力波闪光在兆电子伏能量区的辐射特性给出了严格的上限。

值得注意的是，护目镜望远镜最初的设计目标是探测银河系中的X射线物体，如黑洞、中子星等，研究极端重力场下的物理规律。通过创新性地使用Goggles望远镜的辅助探测器，项目团队获得了探测伽马射线爆发和引力波的电磁对应物的额外能力，使其成为世界上最重要的伽马射线爆发监测设备之一，大大扩大了望远镜的科学输出。