AST3-2在8月18日觀測(cè)窗口期內(nèi)引力波光學(xué)信號(hào)（紅色方框內(nèi)）

北京時(shí)間16日晚上10點(diǎn),，南京紫金山天文臺(tái)對(duì)外發(fā)布了一項(xiàng)最新的重大發(fā)現(xiàn)。中國(guó)南極巡天望遠(yuǎn)鏡追蹤探測(cè)到首例引力波事件光學(xué)信號(hào),。

據(jù)了解,，2016年2月11日，美國(guó)地基先進(jìn)激光干涉引力波天文臺(tái)LIGO宣布探測(cè)到來(lái)自雙黑洞并合的引力波輻射,，一舉證實(shí)了廣義相對(duì)論給出的黑洞和引力波兩大預(yù)言,。今年10月,，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予LIGO的三位奠基者。在此之前,，8月17日,， LIGO和VIRGO（歐洲“室女座”引力波探測(cè)器）共同探測(cè)到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測(cè)到由兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波事件,。隨后的幾秒之內(nèi),，美國(guó)宇航局Fermi伽瑪射線衛(wèi)星和歐洲INTEGRAL衛(wèi)星都探測(cè)到了一個(gè)極弱的短時(shí)標(biāo)伽瑪暴GRB 170817A。隨后,，全球有幾十臺(tái)天文設(shè)備對(duì)GW 170817開(kāi)展了后隨觀測(cè),，確定這次的引力波事件發(fā)生在距離地球1.3億光年之外的編號(hào)為NGC 4993的星系中。從北京時(shí)間2017年8月18日21:10,，即距離引力波事件發(fā)生24小時(shí)后,，中國(guó)南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3合作團(tuán)隊(duì)利用正在中國(guó)南極昆侖站運(yùn)行的第2臺(tái)望遠(yuǎn)鏡對(duì)此次引力波事件進(jìn)行了有效的觀測(cè)，此次觀測(cè)持續(xù)到8月28日,，期間獲得了大量的重要數(shù)據(jù),，最終探測(cè)到了第一例來(lái)自雙中子星合并的光學(xué)對(duì)應(yīng)體信號(hào)。

這些數(shù)據(jù)揭示了此次雙中子星并合拋射出約1 %太陽(yáng)質(zhì)量,，相當(dāng)于超過(guò)3000個(gè)地球質(zhì)量的物質(zhì)，這些物質(zhì)以0.3倍的光速被拋到星際空間,，拋射過(guò)程中部分物質(zhì)發(fā)生核合成,，形成比鐵還重的元素。因此,，這次引力波光學(xué)對(duì)應(yīng)體的發(fā)現(xiàn),，證實(shí)了雙中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素，例如金,、銀的起源,。

第二臺(tái)南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2

據(jù)介紹，AST3-2是我國(guó)在昆侖站安裝的第二臺(tái)南極巡天望遠(yuǎn)鏡,。其有效通光口徑50厘米,，是南極現(xiàn)有最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，并且完全實(shí)現(xiàn)了極端環(huán)境下的無(wú)人值守全自動(dòng)觀測(cè),。目前,，AST3-2主要進(jìn)行超新星巡天、系外行星搜尋,、引力波光學(xué)對(duì)應(yīng)體探測(cè)等天文前沿研究,。

【新聞背景】

來(lái)自中子星并合的引力波

引力波是一種不同尋常的波動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),引力波是當(dāng)物質(zhì)的分布隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的“時(shí)空漣漪”,。波一般人都很熟悉,一塊石頭被丟進(jìn)水里在湖面上會(huì)產(chǎn)生的波紋,。但時(shí)空的波動(dòng)和物質(zhì)的波動(dòng)確有根本區(qū)別,。當(dāng)引力波從宇宙深處傳到地球表面的時(shí)候,地球上所有的物質(zhì)都會(huì)隨之波動(dòng),不管重如泰山或輕如鴻毛都會(huì)一起隨引力波波動(dòng)。不僅如此,所有的時(shí)鐘無(wú)論多么精確都會(huì)相應(yīng)的時(shí)快時(shí)慢,。1916年,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在,。此前，廣義相對(duì)論的其它預(yù)言都已獲觀測(cè)驗(yàn)證,唯有引力波是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,。

2016年2月11日,美國(guó)地基先進(jìn)激光干涉引力波天文臺(tái)宣布探測(cè)到來(lái)自雙黑洞并合的引力波輻射,一舉證實(shí)了廣義相對(duì)論給出的黑洞和引力波兩大預(yù)言,。2017年10 月諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)也授予LIGO的三位奠基者。然而,引力波信號(hào)微弱,探測(cè)的難度非常大,。中子星并合和GW 170817 中子星并合過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的引力波輻射,是探測(cè)器的主要觀測(cè)對(duì)象,也是天文學(xué)家最關(guān)注的引力波電磁對(duì)應(yīng)體的目標(biāo)源,。此次LIGO和VIRGO共同探測(cè)到的引力波事件GW170817, 是人類首次直接探測(cè)到的雙中子星并合產(chǎn)生的引力波事件。這也是人類首次將電磁波信號(hào)與引力波信號(hào)毫無(wú)疑義地聯(lián)系在了一起,。引力波和電磁信號(hào)的同時(shí)探測(cè),可以揭示宇宙超鐵元素的起源,、高精度測(cè)量引力波的速度以及檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦等效原理。

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