訊 日前，NASA發(fā)布了一條消息稱，將與聯(lián)合世界各大天文臺在北京時間10月16日晚，發(fā)布一則重達(dá)消息。消息一出立即炸開了鍋，網(wǎng)友紛紛猜測到底要公布什么?

比如：

星球大戰(zhàn)?

三體出現(xiàn)?地球藥丸?

外星人來了?

但更多專業(yè)天文網(wǎng)友猜測可能是要發(fā)布跟引力波相關(guān)的事情和最新發(fā)現(xiàn)。本網(wǎng)會第一時間為大家更新最新消息，敬請關(guān)注。

NASA要公布什么?

其實要發(fā)布的內(nèi)容早就在NASA微博中公布出來了，那就是關(guān)于引力波的最新發(fā)現(xiàn)。

以下是北京時間10月16日22：00公布內(nèi)容

全世界望遠(yuǎn)鏡共同見證雙子星合并

LIGO執(zhí)行主任大衛(wèi)·萊茲(David Reitze)宣布，激光干涉引力波天文臺(LIGO)和室女座引力波天文臺(Virgo)于8月17日首次發(fā)現(xiàn)了一種前所未有的新型引力波事件!由兩個質(zhì)量分別為1.15和1.6個太陽質(zhì)量的雙中子星并合所產(chǎn)生，根據(jù)探測日期確定編號為GW170817，距離我們1.3億光年。此外，在全世界眾多天文學(xué)家及探測設(shè)備的協(xié)同努力之下，還發(fā)現(xiàn)了該引力波事件的電磁對應(yīng)體。

主要發(fā)現(xiàn)：千新星、短伽瑪暴暴、兩個中子星并合

這些觀測對這一災(zāi)變性事件提供了從并合前約100秒到并合后數(shù)星期的全面描述，最終證實了科學(xué)家的很多猜想：NGC4993星系中的兩個中子星并合，產(chǎn)生了引力波、短伽瑪暴暴和千新星。

雙中子星旋近，最終合并產(chǎn)生千新星的過程

?(左)歐南臺幾個不同望遠(yuǎn)鏡看到引力波源對應(yīng)的光學(xué)圖像。(右)哈勃望遠(yuǎn)鏡在不同時間觀測到的圖像。

發(fā)布會提到的，這次探測到的引力波是由雙中子星合并而產(chǎn)生，之前公布的4例引力波事件都是由雙黑洞所產(chǎn)生。二者之間最大的差別就在于，雙中子星合并會產(chǎn)生電磁波輻射，而對于黑洞而言，我們通常認(rèn)為不會產(chǎn)生，這一點(diǎn)也得到了觀測上的驗證。

是什么原因?qū)е铝舜朔N差別呢?通常而言，按照天體物理輻射的理論要求，要產(chǎn)生電磁輻射，天體周圍必須要有氣體的存在。對于黑洞系統(tǒng)而言，盡管在最初產(chǎn)生時，黑洞周圍可能有很多氣體，然而在漫長的演化過程當(dāng)中，如果沒有更多氣體來源的話，在黑洞合并的最后階段，氣體已消耗完畢，所以無法產(chǎn)生電磁輻射，只能產(chǎn)生擾動時空的引力波——就像科學(xué)家前4次探測到的那樣。

在雙中子星合并之前，周圍的氣體很可能也已消耗完畢。然而，合并過程當(dāng)中會有部分物質(zhì)以接近光速或遠(yuǎn)低于光速的速度被拋射出去，從而產(chǎn)生我們看到的各種電磁現(xiàn)象——短時標(biāo)伽馬射線暴(簡稱伽瑪暴)、伽瑪暴余輝和千新星。接近光速運(yùn)動的物質(zhì)產(chǎn)生了費(fèi)米衛(wèi)星看到的伽瑪暴，而低速運(yùn)動的物質(zhì)產(chǎn)生了千新星，被很多的光學(xué)/紅外望遠(yuǎn)鏡捕捉到。

等等，短時標(biāo)伽馬射線暴、伽瑪暴余輝和千新星都是什么?讓我們一一說來。

簡單來說，伽瑪暴是天空中某一個方向伽馬射線輻射突然增亮的現(xiàn)象，可以說是宇宙間自大爆炸之后最為劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象。20世紀(jì)90年代初，康普頓伽馬射線天文臺在觀測到上千個伽瑪暴之后做了一個簡單統(tǒng)計，按照它們持續(xù)時間的長短分為兩大類：一類是爆發(fā)時間長于2秒的長時標(biāo)伽瑪暴，另一類是爆發(fā)時標(biāo)短于2秒的短時標(biāo)伽瑪暴。后經(jīng)深入研究發(fā)現(xiàn)，這兩種伽瑪暴的產(chǎn)生起源完全不同。

根據(jù)目前的理解，無論是大質(zhì)量恒星坍縮形成的長時標(biāo)伽瑪暴，還是雙致密星產(chǎn)生的短時標(biāo)伽瑪暴，盡管中心天體會有差別(或者是黑洞，或者是轉(zhuǎn)動極快的磁星)，伽瑪暴的產(chǎn)生機(jī)制以及之后的演化都可以用一個被稱為“火球”模型(fireball model)的理論來解釋。在這個理論中，中心天體會在一段時間內(nèi)，產(chǎn)生相對持續(xù)的極端相對論噴流，這就意味著，這些噴出物質(zhì)會以接近光速速度，沿著天體的轉(zhuǎn)軸方向向外運(yùn)動。因為噴射出去的物質(zhì)之間存在著速度上的微小差別，導(dǎo)致它們彼此發(fā)生碰撞，將自身運(yùn)動的動能轉(zhuǎn)化為氣體粒子的熱能，而后在磁場作用下產(chǎn)生我們所看到的高能輻射，也就是早期的伽馬射線，這就很好地解釋了我們所看到的伽瑪暴。大質(zhì)量恒星產(chǎn)生的噴流時間長，雙中子星合并產(chǎn)生的噴流時間短，從而導(dǎo)致了我們觀測上的差別。

雙子星合并

這些星體周圍存在著星際氣體介質(zhì)，噴流物質(zhì)在停止相互碰撞之后會繼續(xù)向外運(yùn)動，與周圍的氣體介質(zhì)發(fā)生相互作用，把自身運(yùn)動的能量傳遞給周圍的星際氣體，星際氣體被加熱從而產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射，這就是所謂的伽瑪暴余輝。它的能譜(energy spectrum)波段會從X射線一直延伸到射電波段。在一定程度上，余輝的強(qiáng)弱與周圍星際氣體的密度相關(guān)，密度更高，余輝也就更亮。

此次與引力波相關(guān)的伽瑪暴屬于短時標(biāo)伽瑪暴，因為費(fèi)米衛(wèi)星觀測到的爆發(fā)時標(biāo)為0.7秒。除此之外，無論是引力波的結(jié)果還是電磁波的觀測擬合結(jié)果，也都和雙中子星合并的預(yù)期相一致。例如，引力波波形的擬合告訴了我們中子星的質(zhì)量，與中子星的質(zhì)量范圍一致。

在雙中子星合并的過程當(dāng)中，有大約1/1000到1/100左右太陽質(zhì)量的物質(zhì)沿各個方向被拋射出去，形狀近似于一個球體。這些拋射出去的物質(zhì)通過快中子俘獲過程產(chǎn)生大量的重元素。這些元素很不穩(wěn)定，能夠快速衰變，產(chǎn)生輻射加熱拋射物，從而使其發(fā)出明亮的可見光以及近紅外輻射，其亮度通常會達(dá)到千倍的新星級別，故被稱為“千新星”。因為這個千新星距離地球很近，所以非常明亮，是之前探測到的短時標(biāo)伽瑪暴距離的十分之一。

此次引力波現(xiàn)象發(fā)生在南天的長蛇座，北天的望遠(yuǎn)鏡很難看到，所以中國的大多數(shù)望遠(yuǎn)鏡沒能進(jìn)行觀測，比如剛剛建成的FAST以及很多光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(云南麗江的2.4米望遠(yuǎn)鏡和國家天文臺興隆觀測站的2.16米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等)。

不過幸運(yùn)的是，中國有兩臺望遠(yuǎn)鏡參與了此次觀測，一個是位于南極Dome A的50厘米的南極光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡(AST3)，項目的負(fù)責(zé)人是紫金山天文臺的王力帆研究員。在引力波源信息發(fā)布的約一天后，AST3望遠(yuǎn)鏡開展了對于這個目標(biāo)源的觀測。而當(dāng)時南極的冬天也剛剛過去，目標(biāo)天體的地平高度較低，受于太陽的限制，每天差不多有2個小時左右的觀測時間。此望遠(yuǎn)鏡最終進(jìn)行了10天的觀測，最終得到了目標(biāo)天體的光變曲線，與巨新星理論預(yù)測高度吻合。

另外一個參與觀測的是硬X射線調(diào)制空間望遠(yuǎn)鏡(又名慧眼)。在觀測消息發(fā)布時，事件剛好在其觀測范圍之內(nèi)，不過很遺憾的是，盡管慧眼是此能段內(nèi)靈敏度最高的觀測設(shè)備，但是未能在0.2-5 MeV的能段內(nèi)探測到任何電磁信號，這很可能與此伽瑪暴并非完全正對我們有關(guān)。

這是人類歷史上第一次同時探測到引力波及其電磁對應(yīng)體，將成為引力波天文學(xué)上另外一個非常重要的里程碑。此次探測為我們解答了一些疑惑，同時也提出了更多問題，與歷史上所有天文發(fā)現(xiàn)一樣，是人類好奇心的勝利與新起點(diǎn)。在多信使引力波天文學(xué)時代的帷幕由此拉開之后，我們相信，在人類團(tuán)結(jié)協(xié)作的力量之下，更多的宇宙奧秘將被一一揭曉。

據(jù)了解，此次發(fā)布重達(dá)消息的天文臺在全球范圍內(nèi)有數(shù)十家天文機(jī)構(gòu)，大約70個天文臺的科學(xué)家代表們，機(jī)構(gòu)包括中國的南京紫金山天文臺、清華大學(xué)LIGO工作組，以及歐洲南方天文臺、澳大利亞OzGrav團(tuán)隊。

此次發(fā)布會將在華盛頓特區(qū)的國家記者俱樂部舉行兩場新聞發(fā)布會，公布引力波探測中的新發(fā)現(xiàn)和細(xì)節(jié)。

其實小編發(fā)現(xiàn)，NASA也學(xué)會了周一見。不過科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是讓人振奮期待，讓我們一起看看NASA將公布什么驚人發(fā)現(xiàn)吧。