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如何看待LIGO在2017年10月16日宣布的引力波最新探测结果?

晚上10点,准确的结果才能知晓,不过据信,应该是通报LIGO观测到两个中子星的合并。

如果LIGO的最新成果是观测到双中子星合并的话,其科学意义将是巨大的。

用伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校(University of Illinois at Urbana)的天体物理学家Stuart Shapiro说的话可以理解LIGO最新成果的意义:如果双子星合并事件被最终确认,这样的探测则标志着天文学的一个新时代即将到来:在这个时代,传统的望远镜都可以看到现象,也可以“听到”在时空结构上的振动。在我们的理解中,这将是一个不可思议的进步。

中子星是宇宙中除黑洞以外,最为奇特的天体,它的性质跟黑洞很像,因此中子星俗称“黑洞的儿子”。中子星是恒星演化到末期,经由引力坍塌发生超新星爆炸之后,其组成物质中的电子并入质子成为中子,最终成为直径只有约十公里,质量却有太阳数倍的致密星体。中子星密度极高,每立方厘米的质量高达数十亿吨。

中子星合并与黑洞合并主要有如下区别:

一、与黑洞相比,由于中子星的质量较小但体积较大,它们发射的引力波信号幅度较小,也就是说,因为双中子星合并所产生的信号强度相对较弱,我们必须要找到比双黑洞距离地球更近的双中子星,才能一窥其真容。要想获得同双黑洞合并相同幅度的信号,合并的双中子星与地球的距离要比双黑洞的距离小近10倍。

二、两个致密中子星的合并应该会有光学(电磁波)对应体产生,这也与两黑洞合并完全不同。人类对于电磁波的探测技术非常成熟,因此本次引力波事件,全球多家天文机构同时观测到了对应的千新星事件与伽马暴事件。电磁波对应体的精确定位,能够让科学家们了解双子星对并合与周围电磁场、星系介质等有更多的认识。值得一提的是中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜AST3-2对GW 170817开展了有效的观测,期间获得了大量的重要数据,并探测到此次引力波事件的光学信号。

今年是中子星发现50周年,本次引力波探测事件的发布可说是锦上添花。从科学层面考量,这一事件的探测暗示着双中子星并合事件的发生几率比此前预计得可能更为乐观。可以预见,对中子星并合事件的引力波探测和其它研究工作还将继续,并在未来获得更多令人可喜的科学成果。

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