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2017《科学》年度突破:对两颗中子星合并的观察

American Association for the Advancement of Science

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IMAGE: Artist's concept of the explosive collision of two neutron stars. This material relates to 2017's Breakthrough of the Year by Science News staff in Washington, DC. view more 

Credit: Illustration by Robin Dienel courtesy of the Carnegie Institution for Science

《科学》杂志推选的2017“年度突破”为首次观察到一颗合并的中子星,这是一起让物理学家和天文学家目眩神夺的剧烈天体事件。在1.3亿光年外,随着两颗中子星的共同盘旋,它们在被称作引力波的时空结构中产生了细小的涟漪,后者被地球上的巨型引力波检测器所觉察。这一合并事件也触发了一次爆炸,全球数百名天文学家对该爆炸进行了研究。研究人员在2年前第一次发现了该引力波,当时有两个巨大的黑洞发生相互碰撞。激光干涉仪引力波天文台(LIGO)检测到了这一太空中的震动,令这一发现当选2016年的《科学》“年度突破”,并在2017年荣获诺贝尔物理奖。这一发现证明,引力波为观察宇宙开辟了新的途径,它也为天文学家提供了重要的工具。《科学》新闻主编Tim Appenzeller解释说:“引力波是一个不断产生惊喜的礼物。观察者不仅能检测到两颗中子星碰撞所产生的引力波,他们还看到了从伽马射线一直到无线电波等所有波长光线的宇宙事件。能够获取类似这一暴烈天体事件的完整画面有望转变天体物理,而它令这一今年所观察到的天体事件无疑成为2017年度突破。”8月17日,伽玛射线探测器和射电望远镜都觉察到了中子星的合并。由于3个间距很大的探测器都发现了这些涟漪,科学家们快速地用三角测量法确定了这对中子星在天空中的位置。《科学》杂志专职撰稿人Adrian Cho说:“仅仅在11个小时之内,数个研究小组就在NGC4993星系边缘查明了引力波的新来源。该爆炸无疑成为天文学历史上研究得最多的事件:来自953个机构的约4156名研究人员合作撰写了一篇论文,它对这一合并事件及其后续进行了概述。”Adrian Cho进一步指出:“天体物理学家说,中子星合并只不过激起了它们渴望更多数据的胃口。”科学家们已经在制定以更高频率改善LIGO敏感性的计划。尽管这一努力或耗时数年,但科学家们将通过操纵检测器内流转的激光来开展这些工作。

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