科普:引力波與宇宙級“盲人摸象”
新華社北京10月16日電(記者黃堃林小春)最新關(guān)于雙中子星合并產(chǎn)生引力波的發(fā)現(xiàn)備受關(guān)注,。許多科學(xué)家評論說,,這標(biāo)志著“多信使天文學(xué)”進(jìn)入一個新時代,。那什么是多信使天文學(xué),?打個比方,這就是宇宙級的“盲人摸象”,。
“我們常說天文學(xué)研究是‘盲人摸象’,,因為宇宙太大了,要了解它太難了,,一種手段往往只能了解一個方面的信息,,”中國科學(xué)院國家天文臺科學(xué)傳播中心主任鄭永春研究員說,“引力波提供了一種與以往觀測方式完全不同的手段,,使多信使天文學(xué)進(jìn)入一個新時代,。”
兩顆中子星的并合會產(chǎn)生劇烈的爆炸,,這樣的事件會把重元素拋灑到太空中,。圖片來源:ESO/L.Cal?ada/M.Kornmesser
從古人單憑肉眼仰望星辰,到伽利略第一個將天文望遠(yuǎn)鏡對向星空,,人類曾經(jīng)觀察宇宙的唯一方式就是光線。但這種觀測不僅受到天氣條件的約束,,所獲得的信息也受到可見光載體的限制,。
隨著科學(xué)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識到在可見光之外,,宇宙中還存在X射線,、無線電波等看不見的電磁波。通過探測它們,,可以觸摸到宇宙這只“大象”的另外一些方面,。比如黑洞的引力讓光線也無法逃脫,,人們無法看見黑洞,但是它會釋放出很強的X射線,,讓天文學(xué)家得以分析黑洞的若干性質(zhì),。
“X射線、可見光,、無線電波都是電磁波,,只是波長不同,所以逐漸發(fā)展出‘全波段天文學(xué)’,,就是用各種波段來研究同一個天文現(xiàn)象,,能得到更客觀和更深刻的認(rèn)識,”鄭永春說,,“還是用‘盲人摸象’打比方,,用不同方式摸得多了,宇宙的‘形態(tài)’也能慢慢呈現(xiàn)出來,?!?/p>
引力波的發(fā)現(xiàn),又提供了一種全新的“摸象”方式,。引力波是與電磁波本質(zhì)不同的物理現(xiàn)象,,雖然百年前愛因斯坦的廣義相對論就預(yù)言了引力波的存在,但由于相關(guān)信號非常微弱,,直到2015年才由美國“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)第一次探測到由雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號,。