【Technews科技新報】不是謠言！歷經(jīng)兩個月時間審查數(shù)據(jù)，美國激光干涉儀重力波觀測臺（LIGO）終于證實(shí)人類首度偵測到由雙中子星并合引發(fā)的重力波，該事件命名為“GW170817”，繼去年人類首度偵測到第一個重力波證實(shí)愛因斯坦的理論后，天文界再度為之瘋狂，因?yàn)榇舜问录€同時帶來三大證實(shí)：元素周期表中重金屬（如金、鉑）的來源、伽瑪射線暴的起源，以及被稱為 kilonova（千級星）的起源。

今年 8 月，有天文學(xué)家在個人推特“意外”拋出 LIGO 可能觀察到由雙中子星碰撞釋放的重力波訊號。由于兩名天文學(xué)家隨后立刻推文道歉，說他們不該在數(shù)據(jù)未證實(shí)前以個人名義發(fā)出這些消息，因此整個天文界對此“謠言”的真實(shí)度是既期待又怕受傷。當(dāng)時科學(xué)家表示，如果謠言屬實(shí)，將是人類又一項(xiàng)劃時代的榮耀，標(biāo)志引力波天文學(xué)新時代的降臨。

現(xiàn)在，LIGO 向全球 70 多個天文臺發(fā)出邀請函，于星期一（16 日）發(fā)布會終于證實(shí)了這個重磅消息，人類真的首度偵測到由雙中子星并合釋放的重力波了，來自距離地球約 1.34 億光年的“NGC 4993”星系！花了 10 年時間準(zhǔn)備、以八萬分之一機(jī)率目睹來自 1 億多年前的超致密雙中子星暴力融合、勘稱宇宙最壯觀現(xiàn)象之一的事件，直接參與研究的天文學(xué)家?guī)缀醵家l(fā)出“這一生值得了”的感嘆。對他們而言，這大概就是所謂“夢想成真”的感覺。

2017 年 8 月 17 日，LIGO 兩個探測儀接收到一個持續(xù)約 100 秒的訊號，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過黑洞合并時產(chǎn)生僅 1 秒鐘的“啁啾”聲；同一天，歐洲先進(jìn)處女座干涉儀（Virgo）也獲得了訊號，而 NASA 的費(fèi)米伽瑪射線太空望遠(yuǎn)鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）更在重力波訊號傳來后 2 秒，于相同方位發(fā)現(xiàn)一大波伽瑪射線暴（GRB）──宇宙中最高能的電磁波源。

很快，全球各地合作的天文臺望遠(yuǎn)鏡都醒了，包括中國臺灣地區(qū)也有透過“TANGO 探高計劃”和“全球聯(lián)測網(wǎng)”參與此次分析。中國臺灣地區(qū)中央大學(xué)物理系副教授饒兆聰 17 日受訪時表示，70 個天文臺（偵測各種光源波段的望遠(yuǎn)鏡）紛紛朝發(fā)出重力波來源的天空投入檢測競賽，看誰可以先偵測到光源位置，包括卡內(nèi)基天文臺、雙子星天文臺在內(nèi)等，最后，由位于智利的一米望遠(yuǎn)鏡搶頭香，發(fā)現(xiàn)重力波光學(xué)對應(yīng)物體位于星系 NGC 4993。

饒兆聰說，由于這次重力波源位在南方天空，北半球天文臺相對弱勢，但特別的是，此次居然是一架小小一米望遠(yuǎn)鏡立功，代表中國臺灣地區(qū)的鹿林天文臺未來也有很大機(jī)會能發(fā)光發(fā)熱。

和兩兩黑洞并合引發(fā)的重力波不同，由于中子星具高度活力，重力波碰撞后除了引發(fā)重力波外，還會釋放出比典型新星還要亮 1,000 倍的光芒。無數(shù)后續(xù)研究表明，除了釋放大量光，兩個中子星合并的過程還產(chǎn)生“快中子捕獲過程”以形成比鐵更重的元素，比如黃金、鈾等。事實(shí)上，根據(jù) Business Insider 報導(dǎo)，科學(xué)家估計這次雙中子星碰撞事件在短短 1 秒鐘就產(chǎn)生了 50 個地球質(zhì)量的銀、100 個地球質(zhì)量的黃金，以及 500 個地球質(zhì)量的鉑金（俗稱白金）。

（Source：LIGO）

這次事件之所以如此重大，是因?yàn)榭茖W(xué)家還確認(rèn)了元素周期表中重金屬的起源。我們知道較輕的元素氫、氦于宇宙大爆炸期間形成，鐵之前的輕元素可透過核聚變過程形成，但重金屬的起源一直不清楚，直到此次觀察雙中子星碰撞，哈佛－史密森天體物理中心（CfA）天文學(xué)教授 Edo Berger 在一份聲明指出，每次雙中子星合并，都可以產(chǎn)生地球的貴重金屬如黃金、白金以及智能手機(jī)中罕見的元素。

當(dāng)然，此次“GW170817”事件只是天文學(xué)新時代的開端，未來科學(xué)家將能依此深入研究宇宙擴(kuò)張的速度。如同數(shù)學(xué)家阿基米德在發(fā)現(xiàn)浮力原理時，高聲歡呼“我找到了（eureka）！”那一刻的心情。論文撰寫學(xué)者表示，計算結(jié)果出爐的當(dāng)下，他們彷佛也體會到人生這種“eureka”時刻。

▲ LIGO至今為止共檢測到 5 次重力波，其中第 5 次為雙中子星合并的重力波。（Source：LIGO）

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