刚获诺奖的引力波再度发布重磅消息 人类迎来观察宇宙的新时代

donews10月17日消息(记者赵晋杰)北京时间2017年10月16日晚10时,ligo-virgo科学合作组及全球各主要天文台同步发布了一项重大天文学发现:人类首次直接探测到了由双中子星并合产生的时空涟漪——引力波及其伴随的电磁信号(编号——gw170817)。
这标志着人类历史上第一次使用引力波天文台和其他望远镜同时观测到了同一个天体物理事件。由此打开了一扇观察宇宙的新窗口。
根据新闻发言人透露,此次发现是由美国激光干涉引力波天文台(ligo)分别位于华盛顿州的汉福德及路易斯安那州的利文斯顿的两台探测器和位于欧洲的室女座干涉仪(virgo)引力波探测器,以及来自全球各地的70个地面及空间望远镜共同完成的。其中,中国科学家也参与了此次重大发现,包括南京紫金山天文台、清华大学ligo工作组、中国科学院高能物理研究所等国内多个研究机构。
从爱因斯坦的引力波预言到开启耳聪目明时代
引力波是一种不同寻常的波动。简单来说,引力波是当物质的分布随时间发生变化时产生的“时空涟漪”。当引力波从宇宙深处传到地球表面的时候,地球上所有的物质都会随之波动,不管重如泰山或轻如鸿毛都会一起随引力波波动。
1916年,爱因斯坦的广义相对论最早预言了引力波的存在。在广义相对论的其它预言如光线在引力场中弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应相继获得观测验证后,引力波就成了爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。
直到2015年9月14日,科学家利用ligo首次探测到了引力波信号,后续又陆陆续续探测到4次引力波信号,但它们无一例外都是来自两个黑洞的合并。而此次的gw170817,却是来自两颗中子星的合并。
此前四次发现的引力波信号,都是“只闻其声,不见其人”,而这一次,科学家真实的观测到了引力波信号对应的天体,“闻其声,且见其人”,可谓变得“耳聪目明”了。
ligo为引力波代言的30年奋斗史
2017年10月的诺贝尔物理学奖授予了ligo的三位奠基者,莱纳·魏斯(rainerweiss)、巴里·巴里什和基普·索恩(kipsthorne)。诺奖评委会致辞称,引力波开启了观察宇宙的新时代。
其实,还有一个人也应该获得本届诺奖。他就是ligo的发起成立人罗纳德·德雷弗(ronalddrever)。只不过,他却不幸于2017年3月7日逝世于爱丁堡,无缘站在领奖台上,享受自己毕生心血所带来的荣耀。
德雷弗与ligo之间也留下了颇多故事。作为ligo联合创始人,在25年前因与当时nsf(美国国家科学基金会)指派的项目负责人罗克斯·沃格特(rochusvogt)不睦,被打压排挤出了团队,并被禁止终生不得踏入ligo办公楼半步。以至在2016年,ligo因为引力波拿奖拿到手软时,媒体报道上德雷弗仅仅成了一个一笔带过的名字。但所幸,德雷弗临终前,成功赶上了gw170817被发现的好消息。
德雷弗赶在诺奖颁奖之前溘然长逝,其最大的受益者无疑要数巴里什,否则受限于至多“3个获奖人”的制度,诺奖评委会可能就要头疼不已了。
理解宇宙的新方式已经到来
此次新的引力波的被发现,带来的三大直观重大发现是首次观测到新型引力波,且首次观测到引力波光学对应体,也就是说这次不仅听到了声响,更是见到了真身。同时,更是首次证实了中子星合并事件可以产生大量重元素。比如金、珀,以及铀之类。
gw170817引力波事件带来的影响还在持续发酵。未来它将有望帮助科学家们校正天体的距离,或者帮助天文学家们更加精确地判定宇宙膨胀的速率。
中科院高能物理研究所研究员张双南对此赞美到,面对宇宙,人类终于不再非聋即瞎。
张双南称,此次发现的意义不仅仅是因为我们实实在在看到了引力波,更重要的是,从此,耳聪目明的天文学家就可以详细研究中子星内部的物质到底是什么。并能以此验证过往的猜测:如爱因斯坦说的引力波的速度是光速是否为真?中子星内部的物质究竟是一堆中子还是一团夸克物质?用引力波作为“标准烛光”替代超新星,又是否会得到一幅不同的宇宙演化图像?
新的引力波的被发现,让一个崭新的天文学、物理学和宇宙学的交叉前沿研究领域就此诞生了!(完)