合并中子星产生的引力波等

周一,LIGO和处女座宣布了对碰撞中子星产生的引力波的第一个探测,并且在引力波和光中都观察到了第一个。“它开创了天文学的新纪元。”

周一(2017年10月16日),许多天文台同时宣布了两个惊人的首次。一个是美国的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和欧洲的处女座探测器现在都已经探测到 引力波 来自两个中子星的碰撞;以前,他们’d仅从黑洞碰撞中看到引力波。另一个是大约70个地面和空间天文台也观测到了这一事件,此外,在重力波探测到的11小时内,它也在光学光线下被观测到。许多科学家称赞这一发现为以下各项的开始:

…天文学的新时代。

但是后来天文学家确实定期宣称新时代的开始… why? It’因为每次我们以新的或不同的方式看到宇宙时,我们都会得到全新的见解。 大卫·舒梅克(David Shoemaker),LIGO科学合作组织发言人和麻省理工学院高级研究科学家’卡夫里天体物理与空间研究所说:

从详细的模型了解中子星的内部运作及其产生的发射,到更基本的物理学,例如广义相对论,这一事件是如此丰富。这是一种会不断给予的礼物。

中子星是已知存在的最小和最稠密的恒星,被认为是大质量恒星在超新星爆炸时形成的。这些科学家观测到的造成引力波事件的超新星爆炸发生在一亿多年前,但在8月17日从地球上看到了。

引力信号,名为 GW170817 于8月17日美国东部时间上午8:41被位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两个相同的LIGO探测器探测到。这些科学家说,位于意大利比萨附近的第三个探测器处女座所提供的信息使对宇宙事件的定位得以改善。

引力波可检测约100秒。

几乎同时,美国宇航局(NASA)的伽马射线爆裂监测仪’费米伽马射线太空望远镜太空望远镜检测到一阵伽马射线。分析表明,这种检测极不可能是巧合。 LIGO-Virgo团队与Fermi一起对重力波进行快速检测’s的伽马射线探测引发了地球上和地球外望远镜的跟踪观测。

例如,世界各地许多大的天文学家团队开始狂热地工作,以寻找天空中的事件’的圆顶,使用光学望远镜。事实证明,卡内基研究所和加州大学圣克鲁斯分校的一小群年轻研究人员在引力波和伽马射线探测不到不到11小时后,就首次发现了导致中子星合并的超新星的光学发现。天文学家还获得了最早的碰撞光谱,这可能使他们能够解释宇宙中有多少重元素被创造出来-对于天体物理学家来说,这个问题已有数十年的历史了。

他们’从那以后,我们就标记了爆炸的超新星–并导致中子星合并– as SSS17a.

Swope Supernova Survey 2017a(或SSS17a)是引力波发现的光学组成部分。光学方面的工作发表在《科学》杂志上的四重论文中。

卡内基-邓拉普研究员 玛丽亚·德鲁特 帮助引导光学发现的人说:

我们知道,在夜晚开始之前,我们只有大约一个小时的时间才能找到来源。所以我们必须迅速采取行动。

乔希·西蒙(Josh Simon) 卡内基光学发现小组的另一位领导人说:

我们在附近的星系中看到了明亮的蓝色光源-这是第一次观察到中子星合并产生的发光碎片。绝对是激动人心的时刻。

由于他们是最早发现重力波事件光学成分的人,因此卡内基天文学家有时间进行其他观察。他们迅速在天文台的两台麦哲伦望远镜上设置了光谱仪,以获取合并的多个光谱。在第一天晚上,世界上没有其他天文台做过类似的观测。您可以更好地了解这些天文学家’故事,在下面的视频中讲述:

NSF用引力波解释了有关发现的更多信息:

LIGO的数据表明,位于距地球约1.3亿光年相对较近距离处的两个天体物理物体正在向彼此旋转。看来这些物体没有二进制黑洞那么大—LIGO和处女座以前检测到的物体。取而代之的是,估计这些物体的范围是太阳质量的1.1到1.6倍—在中子星的质量范围内。中子星的直径约为20公里(或12英里),密度很高,因此一茶匙的中子星材料的质量约为10亿吨。

虽然产生二元黑洞‘chirps’在LIGO侦探中持续了不到一秒的时间’的敏感频段,8月17日的rp声持续了大约100秒,并且在LIGO的整个频率范围内都能看到—与普通乐器的音域大致相同科学家可以将the声源识别为质量远小于迄今为止发现的黑洞的物体。

劳拉·卡多纳蒂(Laura Cadonati)佐治亚理工学院物理教授兼LIGO科学合作组织副发言人补充说:

这种探测确实为天体物理学的新方法打开了大门。我希望它将被记住为历史上研究最多的天体物理学事件之一。

阅读有关NSF的LIGO和处女座观测的更多信息

从CarnegieScience阅读更多关于光学观测的信息

艺术家对两个中子星爆炸碰撞的概念。罗宾·迪内尔(Robin Dienel)的插图由卡内基科学研究所提供。

底线:星期一,LIGO和处女座宣布了对碰撞中子星产生的引力波的第一个检测,并且在引力波和光中都观察到了第一个。“它开创了天文学的新纪元。”

阅读更多:什么是重力波?

黛博拉·伯德