多信使天文學

在以往的全部歷史裡，天文學就意味著捕捉光——先用我們的眼睛，再用從射電到伽馬射線、覆蓋整個波段的望遠鏡。但光只是穿越宇宙抵達我們的東西之一。宇宙還向我們發送粒子（宇宙射線）、幽靈般的微中子，以及時空本身的漣漪（重力波）。多信使天文學，就是同時用兩種或更多種這樣不同的「信使」來研究同一個宇宙事件的做法。

每一種信使講述故事的不同部分，因為每一種由不同的物理產生、以不同的方式傳播。光向我們展示一個事件的表面和周圍；微中子從深處傾瀉而出，那裡連光都逃不出來；重力波攜帶著大質量天體的運動信息，哪怕它們根本不發光。把它們結合起來，就像同時用眼睛、耳朵和皮膚去感受一場風暴，而不是只透過單一一種感官。難點在於對時間和指向：一臺重力波探測器也許只能把一個事件定位到天空中一大片模糊的區域，天文學家必須爭分奪秒地調動望遠鏡，在閃光消退前找到它。

多信使天文學在兩個里程碑時刻走向成熟：2017 年，一次中子星併合被同時以重力波和跨整個波段的光看到；以及同一時代被追溯到一個遙遠耀變體的高能微中子。把信使結合起來，讓我們能做到任何單一信使都做不到的事——獨立測量距離、證明中子星併合能鍛造重元素、並檢驗重力是否恰好以光速傳播。從真正的意義上說，它就是超越光的天文學。