中子星合并形成的引力波首次被发现
就在三年前的今天,即北京时间2017年10月16日22:00,全球三大顶级天文台ESO、LIGO、VIRGO全球同步举办新闻发布会,重磅发布一则天文大发现:人类首次探测到由中子星合并产生的引力波信号!之前4次引力波信号均来自于黑洞合并。
2017年8月17日,包括欧洲南方天文台(ESO)、美国激光干涉引力波天文台(LIGO)、欧洲处女座引力波天文台(VIRGO)三台共同探测到最新引力波信号——来自于椭圆星系NGC4993,位于长蛇座,距离地球1.3亿光年之遥,一对儿中子星合并!这一对儿中子星质量约有太阳质量的1.1和1.6倍。
中子星合并产生的引力波信号被命名为GW170817。
与此同时,全球60多家天文台同步探测到了短伽马射线爆发,信号命名为GRB170817A。
什么是中子星?
我们知道,中子星是恒星演化的三个归宿之一,超大质量的恒星最终坍缩成黑洞,大质量恒星会变成中子星,跟太阳质量差不多的恒星会变成白矮星直至黑矮星。
当恒星演化末期变成红巨星之后,大质量恒星(质量大于8倍太阳)就会出现超新星爆发,爆发后的核心就会塌缩成中子星。也就是质量还不足以形成黑洞的恒星遗骸。
这种星球密度极大,大到连原子核都能被压破,最终只剩下中子,所以得名中子星。
中子星上一颗方糖大小的物质,质量足足有10亿吨!这是什么概念?相当于把整个珠穆朗玛峰压缩成一块方糖那么小!
中子星是除黑洞外宇宙密度最大的天体,跟黑洞一起被天文学家誉为——人类20世纪60年代天文学四大发现之一!
1934年中子星最早被巴德和兹威基各自提出概念;
1939年奥本海默建立第一个中子星模型,并提出奥本海默极限,超出这个极限就是黑洞。
2004年首次发现一对儿高速旋转的中子星——脉冲星。
2017年8月17日,发现中子星合并的引力波信号。
此次发现中子星合并产生的引力波,有什么重大意义?我们知道,人类第一次对引力波的直接探测是在2015年9月,该发现创造了科学发现的历史,从而证实了一百年前爱因斯坦相对论的正确性。
之后又发现三次——
第二次2015年12月26日,信号源来自14.2倍和7.5倍太阳质量的两个黑洞合并,信号名为GW151226。
2017年又探测到两次,1月4日发现第三个引力波,来自31.2倍和19.4倍太阳质量的黑洞合并,信号名为GW170104。
2017年8月14日发现第4次,来自30.5倍、25.3倍太阳质量的黑洞合并,信号名为GW170814。
4次全部都是黑洞合并产生的,天文学家也希望探测到其他来源的引力波,比如说中子星合并或者超新星爆发。
所以呢,这次大发现不仅可以说天文学家如愿以偿,更重要的是人类有能力探测到由中子星产生的引力波,无疑会进一步激励在引力波领域的高歌猛进。
因为探索引力波的未来,将会决定人类的未来。
这就像19世纪的电磁学,一路发展——最终决定了人类社会跨越到电器时代、信息时代、AI时代一样。引力波时代,所带给人类世界的改变,目前尚无法预见,但可以肯定的是,必将是彻底的、革命性的。
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