假设你正在阅读一本书，书里没有一张插图，全是 12 号字体。一天，有人递给你一副 3D 眼镜带你去看电影，你眼前的世界忽然变得有声有色。这正是成千上万的天体物理学研究者和科学家目前的感受——引力波的新发现吸引了他们的密切关注，这项具有划时代意义的发现让人类睁开了双眼，看见一个更加清晰明亮的宇宙。
什么是引力波？
科学家们最近宣布，两颗来自其他星系的中子星很久以前曾发生碰撞，相撞不仅产生引力波，还产生了电磁波，这次合并是人类历史上首次实现引力波与电磁波的联合观测。
中子星碰撞及其产生的引力波的绘画作品。（注意：颜色不表示任何特定值。）
你可以把引力波想象成声波，或者是把石头扔进湖水后发生的涟漪效应。引力波是太空某处发生的大事件的产物。它向我们揭示了宇宙的历史和时空的连续。
引力波发现五问
这个千载难逢的发现让参与观测的研究人员难掩兴奋和激动，这让我回想起小时候学习天文学和太空探索的快乐。所以我们不妨谈些有趣的内容，通过经典的 5W1H 问答来科普这则重要的科学新闻，解释人人都在讨论的引力波发现的人物、对象、地点、时间和原因。
发现者是谁？
在成功探测引力波的前后，70 多个实验室的数千名科学家不分昼夜地投身探测与监测工作。来自全球七大洲的研究中心和空间望远镜参与了这次联合观测。
发现了什么？
两颗濒临死亡的恒星相撞后，可能形成中子星；中子星发生碰撞与合并，可能形成巨新星，这是人类第一次观察中子星到合并。巨新星发射的伽玛射线喷射到宇宙中，产生引力波。
动画来自激光干涉引力波天文台（LIGO）探测器，显示了 NGC 4993 星系的两颗中子星相互碰撞产生的巨新星（白框内）。GIF 来自哈勃太空望远镜、美国国家航空航天局（NASA）和欧空局（ESA），作品处于公有领域，通过 Wikimedia Commons 分享。
这次事件的独特之处在于它既被传统望远镜，又被引力波探测器探测到，使得科学家们首次同时观察到引力波和电磁波，这类情况被称为多信使天体物理学。
引力波在哪里？
中子星相撞发生在 NGC 4993 星系。引力波和电磁波都同时到达了地球。
引力波何时产生？
从技术上讲，这一切都始于 1.3 亿年前中子星发生碰撞的时刻。引力波于 2017 年 8 月 17 日到达地球，恰好在日全食发生的数天之前。
为什么要探测引力波？
除了千载难逢之外，对引力波的观察也证实了许多有关太空的假设。例如，我们证实了引力波是以光速传播的。此外，研究人员能够使用引力波探测数据来计算宇宙的年龄，计算结果与科学家目前估计的年龄相近。
电磁波数据也得到了详细分析，研究人员发现金、铂和铀是在恒星碰撞过程中产生的。这证实了另一个长期以来尚未证实的想法：中子星相撞可以生成重元素。
以及……如何探测引力波？
激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座引力波天文台（Virgo）的探测器是这次捕捉引力波的功臣。这些设备可以用作迈克尔逊干涉仪，以精确测量光波的速度和长度。（简单的迈克尔逊干涉仪使用透明镜片来分离一束均匀的光波。）LIGO 和 Virgo 引力波探测器在伽马射线暴的帮助下，首次探测到中子双星碰撞。
这一突破性的观测为许多难解的宇宙之谜带来了答案——同时带来了更多新问题。现在，让我们祝贺敬业奉献的研究人员取得重大发现！
拓展阅读
阅读 Science Alert 发表的关于引力波发现的详细报道：
评论 (0)