昨晚全世界科学家为这个大发现都沸腾了,人类离遨游宇宙又近了一步

摘要: 在大概1.3亿年以前,两个消亡的中子星相撞了在一起,这个事件的后果......

11-08 21:22 首页 北美留学生日报

从肉眼仰望星辰,

到伽利略第一台天文望远镜,

人类曾经观察宇宙的唯一方式就是光线。


大概1.3亿年以前,两个消亡的中子星相撞了在一起,这个事件的后果就是在接下来的两个月里地球进入了绝对严寒的境地。 


在1.3亿年后的今天(10月16日) ,来自全球多国的科学家同步举行了一场新闻发布会,宣布人类第一次有机会探测到由中子星合并产生的引力波。这次事件是由两中子星合并而产生的引力波,使得全球多个科学家同时通过特种仪器“看到了”这场史无前例的壮观宇宙事件。 




在1916年,爱因斯坦首次提出该理论,他曾说过引力波是由极其剧烈的宇宙事件造成的时空结构中的扭曲。直至今日,所有能确切证明是引力波的证据都指向了两个黑洞之间的“致命之舞”,但我们却无法得到任何肉眼可视的证据。 


但伴随着这个新的事件,整个科学家团队们使用了大约100台仪器以及在超过70个观测站上成功追踪到这个神秘的电磁波长,这也能让科学家首次对这个神秘电磁波进行实际上手的观测。 




来自加州大学圣芭芭拉分校的安迪霍伟尔说道:“我们看见了人类从未有机会看到的全新现象。这是一件相当令人惊奇的事件,我们的一生或许只能见到一次。”


和碰撞的黑洞不同,如果你知道该往哪里看以及什么时候看的话,中子星的碎片可以通过天文望远镜对其进行观察。 




最终整场研究大约有3500人参与了宇宙波的检测和最后的天体物理验证。发动这种大规模实验项目的结果就是直至今日有超过40篇相当有价值的研究论文被发表。


这个观察结果在一起帮助了天文学家验证了一些长期存在的物理学理论,并就引发重力波现象的起源,宇宙中物质的来源提出了新的设想和验证依据。 


 探索起航 


第一个被观测到的引力波证据其实是在1974年,但是由于距离地球太远了而且其对地球的空间扭曲力量还不及一个原子厉害因此研究变得困难重重。 


于是,来自全世界的科学家组建了一个专门的系统来观测这个现象---激光干涉仪重力波观测台,也被称为 LIGO。


通过建立在观测台上的大量探测器来检测引力波之间距离的微小变化。 



在2016年初的时候,LIGO的科学家们宣布了一个突破:LIGO 探测了并确认了三次有黑洞聚合而产生的事件。该团队的领导人已经在2017年获得了诺贝尔物理学奖。 


在今年美东时间8月17日的早上,LIGO 捕捉到了一个引力波信号,两秒之后美国的费米天空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线风暴。 


这是人类历史上第一次用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天文物理事件。这表示着以多种观测方式为特点的“多信使“ 天文学进入了一个新时代。 


 与星共舞 


加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的博士后Charlie Kilpatrick。 在引力波和伽马射线触发器进入之后,Kilpatrick和他的同事们迅速地在与新信号来源大致相同的区域中筛选出一堆星系。


通过设立在智利的顶级观测器且在1-2小时的黄金观察期中他们成功瞄准了这些星系。 



在LIGO报警大约10小时以后,Kilpatrick第五个星系看起来闪闪发光,这是前所未有的亮点 - 这表明了这是一个非常诱人的迹象,发生了戏剧性的事情。该小组发出了一个电报,提醒他人发现。在42分钟内,另外五个组,包括豪威尔,他们的十字方位上也有星系。


在接下来的几天里,一队观景台加入了聚会。几个星期,引力波源在椭圆形星系边缘,称为NGC 4993,是天空中最眩光的地方。


在那个太空的地方,两颗中子星已经相互缠绕了一段时间,注定要在第二次甚至更猛烈的死亡中结束。数百万年的过程中,他们致命的咕咕声如此激烈,扭曲和扭曲了时空的结构,产生了以光速在宇宙中波及的引力波,并最终提醒我们它们那光荣而华丽的消亡。


由于这次额观察相当快四,科学家们能够研究这场大爆炸所带来的各种电磁波。 


这个研究解决了元素周期表中中亚元素的起源的争论,包括黄金,铂金以及钕,这是科学家在建立像LIGO这样的激光器时使用的极其重要东西。


 大爆炸理论 


长久以来,科学家们认为这些金属主要是在爆炸中消亡的行星肚子里面。但根据最近的研究我们可以看出超新星的形成过程并没有给我们带来这些物质的巨量喷发。 



构建这些元素需要过量的中子而这也是构成原子核的粒子之一。正如人们可能怀疑的那样,当中子星被撕开时,这些物质被大量地释放出来。


通过研究爆炸剧烈放射出的红外线,科学家们确定,碎片含有至少一万个地球的贵重金属,足以使宇宙产生肉眼可测的巨变,并播下神秘的种子。 


加州大学圣克鲁斯分校的Enrico Ramirez-Ruiz说:“这些事件实际上可以解释今天宇宙中的所有黄金和所有重要元素。”他说,这些观察是令人惊叹的。


然而,这些事件讲述的故事的其他部分仍然笼罩着神秘面纱。对于初学者来说,不清楚两颗中子星相撞后遗留下来的内容。我们所知道的是,碰撞的残余物是太阳的2.6倍。


亚利桑那大学的Feryal Ozel说,考虑到这个质量和起始的中子星,这几乎肯定是一个黑洞。但这种结论可能会破坏科学家对中子星的物理学知识。


还对宇宙一知半解? 不妨看一下由国家地理频道制作的《太阳系101》视频吧。








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