首次探測到中子星合并，人類即將進入引力波紀元！引力波有什么用

北京時間2017年10月16日晚10點，美國激光干涉儀引力波天文臺LIGO在官網宣布，LIGO和Virgo探測器及其他合作伙伴，同時探測到由雙中子星合并產生的新型引力波，這是人類首次探測到雙中子星合并產生的引力波。

我國南京的紫金山天文臺，聯合南極天文中心，在南京市北京西路2號，召開新聞發布會，與全球各主要天文臺會同步發出此消息。

該次引力波發射源，來自長蛇座的星系——NGC 4993內的兩顆中子星合并，距離地球1.3億光年（4000萬光秒差距），位于赤經為 13h時9.7分，赤緯為 -23度 24分，此次中子星的合并事件被命名為GW170817，除了產生引力波和電磁輻射，在合并事件發生兩秒后，接著發生了一次伽瑪射線暴，產生了伽瑪射線、X射線、可見光和紅外光均被地球的探測器接收到。

引力波是1916年愛因斯坦基于廣義相對論預言的一種能量傳播形式，也是時空彎曲中的漣漪。與LIGO和VIRGO之前接收到的黑洞合并不一樣，這次探測到的是中子星的合并。

由于黑洞的逃逸速度達到了光速，所以黑洞合并產生的光會被黑洞本身吞沒，人類只能通過引力波探測器，去探測黑洞合并發出來的引力波，而目前引力波的觀測技術并不成熟，所以人類得到黑洞合并信息很有限。

但是中子星合并，發出的光線并不會被中子星捕獲，所以我們能使用光學望遠鏡，就能進行中子星合并的觀測，這個意義要比黑洞合并大得多，因為目前全世界的引力波探測器主要有兩臺LIGO和VIRGO，但是人類的光學望遠鏡遍布全球，甚至還有強大的空間望遠鏡，比如：哈勃空間望遠鏡，蓋亞空間望遠鏡等等。所以中子星和合并，利用引力波探測器可以接收引力波信號，同時利用天文望遠鏡，也能接受電磁波信號。

中子星合并想象圖

天球上位于恒星HD164595的旁邊，而恒星HD164595是一顆視星等3，肉眼可見的距離地球95光年的銀河系內恒星，長蛇座是全天88星座中長度最長、面積最大的星座，所以在能見到滿天星星的地方，天文愛好者還是很容易找到NGC 4993的方位的，但是因為距離太過遙遠，所以普通望遠鏡無法直接觀測到NGC 4993星系。

中子星源的方位

不過借助天文臺的大型望遠鏡，我們還是能觀測到NGC 4993星系的。

NGC4993星系

而就在這個月的3號，美國三位引力波學者，也因為之前的引力波探測器，成功接收到黑洞合并發出的引力波而獲得2017年物理學獎。目前能接收引力波的機器主要有兩個，LIGO和VIRGO。

LIGO：美國激光干涉儀引力波觀測臺，由兩個干涉儀組成，每個干涉儀都帶有兩個長4千米的L型垂直臂組成，它們分別位于相距3000千米的美國南海岸Livingston和美國西北海岸Hanford，只有兩個干涉儀探測到的信號高度吻合，才能確認信號來自于引力波。

VIRGO：歐洲激光干涉儀引力波觀測臺，只有一個干涉儀，干涉儀兩個L型垂直臂長分別為3公里。其名字來源于室女座星系團（Virgo Cluster），位于意大利比薩市附近的小城卡希納。

引力波探測器

由于引力波不同于電磁波，引力波的波長要長很多，同時也微弱很多，所以引力波的接收需要非常高的技術條件，同時引力波的傳輸距離更遠，遠至整個宇宙尺度，所以引力波對于我們人類探索宇宙來說，比電磁波擁有更多的優點，雖然我們現在的技術接收引力波相當困難，但人類探索宇宙的好奇心，會促使我們的引力波技術得到發展，就如100年前剛發現電磁波時，誰又會知道100年后，電磁波技術將人成為類文明的基礎；200年前法拉利發現電磁感應現象，當時誰又知道，70年后該技術把人類帶入了電氣時代。

而2016年人類首次探測到引力波，或許人類文明即將踏入引力波紀元，愛因斯坦的引力方程將解釋引力波的一切，就如麥克斯韋爾的電磁學方程一樣，至此，廣義相對論對宇宙宣言：萬物皆方程。

引力波方程

本文來源：【艾伯史密斯】版權歸原作者所有