GW170817
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如果说 GW150914 证明了我们能听见黑洞,那么 GW170817 则证明了我们能同时听见并看见同一个宇宙事件。2017 年 8 月 17 日,引力波探测器感受到两颗中子星在约 1.3 亿光年外盘旋并合。就在波结束后仅 1.7 秒,一台卫星从同一方向捕到一次短伽马射线暴——而几小时内,全球的望远镜就找到了它留下的那个发光的光点。这是人类首次同时用引力波和光观测到的宇宙事件。
引力波的啁啾把相撞的天体认定为中子星(远比 GW150914 的黑洞要轻),而那次短伽马射线暴终于确认了这类并合会引起短暴。随后的几天里,正在消退的可见光和红外辉光——一次千新星——显示出刚刚锻造出的重元素(包括金和铂)被抛入太空的明确特征。地面和轨道上的数十座天文台,跨整个波段观测,把这一次相撞变成了天体物理中记录最丰富的事件。
GW170817 之所以重要,是因为它一举把许多线索串到了一起。它确认了中子星并合会产生短伽马射线暴、并锻造出宇宙大部分的重元素;通过把波给出的距离与宿主星系的退行作比较,它给出了一个独立的宇宙膨胀率测量;而且由于引力波和伽马射线在历经 1.3 亿年旅程后于几秒内先后到达,它以非凡的精度表明引力以光速传播。它是多信使天文学的奠基性胜利。
在 GW170817 之后一天之内,望远镜就在星系 NGC 4993 中精确定位了它的辉光,而随着千新星的消退,它的光谱揭示出新生重元素的指纹。单单一次事件,一举回答了短伽马射线暴从何而来、以及宇宙大部分的金是在哪里锻造出来的。
2017 年那次用引力波和光同时看到的中子星并合——多信使天文学的诞生。
GW170817 和所有这类事件一样,以其日期命名(2017 年 8 月 17 日)。它并不是在一道你能看见的闪光里“造出”了金;而是并合抛出的残骸锻造了重元素,这些元素随后的放射性衰变,为我们在数天里观测到的千新星辉光供能。