“時空漣漪”又有新發現：人類首次“看到”引力波

　　中新網10月17日電 這幾天，全球數十家著名天文機構宣稱將發佈“重大消息”，吊足了全世界的胃口。北京時間16日晚10點，這一謎底終於揭曉——多家機構宣佈共同探測到由雙中子星併合産生的引力波及其伴隨的電磁信號。這個“大新聞”説了啥？雙子星合併引力波到底是什麼？為何説它是人類首次“看到”的引力波呢？

　　【人類首次“看到”引力波】

　　北京時間16日晚10點，科學家宣佈於今年8月首次直接探測到了由雙中子星併合産生的“時空漣漪”——引力波及其伴隨的電磁信號。

　　2017年8月17日，LIGO(鐳射干涉引力波天文臺)和VIRGO(歐洲“室女座”引力波探測器)共同探測到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測到由兩顆中子星併合産生的引力波事件。

　　隨後的幾秒之內，美國宇航局Fermi伽瑪射線衛星和歐洲INTEGRAL衛星都探測到了一個極弱的短時標伽瑪暴GRB 170817A。全球有幾十台天文設備對GW 170817開展了後隨觀測，確定這次的引力波事件發生在距離地球1.3億光年之外的編號為NGC 4993的星系中。

　　2015年9月14日，LIGO的兩個探測器首次捕捉到由雙黑洞系統合併産生的引力波信號。至今年8月，人類共探測到4次雙黑洞引力波。

　　與之前“雙黑洞合併”産生的引力波僅持續一秒甚至更短時間不同，“雙中子星併合”引力波的持續時間能達到數秒、數分鐘甚至數小時。這也將給予科學家更多的時間來對引力波進行細緻的觀察。

　　另外，由於離地球較近的雙中子星更容易找到，因此其合併産生的強烈電磁輻射與光學反應與雙黑洞合併完全不同。屆時人類不僅可以通過傳統天文望遠鏡看到雙中子星，還能將其準確定位。而且，科學家們能首次在可見光下直接觀測到引力波，意味著引力波探測將迎來新時代。

　　【引力波科學家今年斬獲諾獎】

　　作為引力波探測的“排頭兵”，美國“鐳射干涉引力波天文臺”(LIGO)和歐洲“處女座”(Virgo)引力波探測器功不可沒。

　　為“捕獲”引力波，美國國家自然科學基金會于上世紀90年代在路易斯安娜州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個鐳射干涉引力波天文臺(LIGO)。每個天文臺都有兩個長達4公里的測量臂，呈L型排列。來自加州理工學院、麻省理工學院等90多所高校的1000多名科學家參與LIGO的日常探測和研究。

　　Virgo則主要是由法國國家科學研究中心(CNRS)、意大利國家核物理研究所(INFN)和荷蘭、波蘭、匈牙利等 5 個歐洲國家合作組織所組成，名稱來自約包含 1500 個星系、距離地球約 5000 萬光年的處女座星系團。

　　LIGO探測器于2015年9月、12月和今年1月先後3次單獨探測到引力波；今年8月，LIGO和Virgo探測器又共同探測到一次引力波信號。這四次探測到的引力波均由雙黑洞合併産生。

　　今年10月3日，3名為引力波發現做出重要貢獻的美國科學家雷納•魏斯、巴裏•巴裏什和基普•索恩，還因“對於LIGO探測器和引力波探測的重大貢獻”，獲得2017年諾貝爾物理學獎。

　　【人類探測未知世界的又一步】

　　人們時刻都能感知到引力，牛頓在樹下看蘋果落地，大海有潮漲潮落……那麼，引力波到底是什麼？簡單説來，引力波就是黑洞等巨大天體在碰撞時産生的一種特殊的“時空漣漪”，是時空扭曲帶來的現象，就像石頭被扔進水中所産生的波紋。

　　如果假設時空為一張蹦床，上面放著一枚靜止的網球。若一個人坐上蹦床，蹦床就會向下凹陷，小網球也會滾向凹陷處。且離得越近，滾得越快，這個人體重越大，網球越容易滾向凹陷處。如果用高速攝影機觀測、並回放慢鏡頭，會發現這一擴散過程是以波動的形式進行的。

　　而這一波動形式，就相當於宇宙天體碰撞産生的引力波。在時空中，引起改變的物體品質越大，時空彎曲程度就越明顯，産生的“引力”也更大。

　　毫無疑問，引力波的探測對宇宙起源等諸多秘密的探索，是一個“令人激動的里程碑”，使人類在探測未知世界的路上又更近了一步。這些發現意味著令人振奮的天文學新時代的到來，人類開啟了一扇觀測宇宙的全新窗——引力波天文學。