↑物體運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)空間的攪動(dòng)↑ 應(yīng)力波在被證實(shí)之后,十分迅速地獲得了2017年的的諾貝爾物理學(xué),可以說掀起了人們對(duì)應(yīng)力波的關(guān)注,而最新的科研成果,也就是這條新聞: 北京時(shí)間2017年10月16日22點(diǎn),美國國家科學(xué)基金會(huì)召開新聞發(fā)布會(huì),宣布激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和室女座引力波天文臺(tái)(Virgo)于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件,國際引力波電磁對(duì)應(yīng)體觀測聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)該引力波事件的電磁對(duì)應(yīng)體。 這個(gè)跟之前獲得諾貝爾獎(jiǎng)的黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波有什么區(qū)別呢?長話短說,黑洞是“黑的”,基本上除了引力波我們沒有辦法觀察到它,所以就好像是黑暗中有個(gè)穿黑衣服的黑人在跳舞,所有人中只有一個(gè)帶了夜視儀的人可以看到這個(gè)人在跳舞,其他人還是一臉懵逼,有人稱之為“盲人摸象”,甚至于有膽大無畏的人直接說:LIGO發(fā)現(xiàn)應(yīng)力波是是典型的“畫鬼找鬼”的科學(xué)騙局(黃秀清語)。 但是這次的引力波就不一樣了,這是由中子星合并產(chǎn)生的,除了發(fā)出引力波之外,還會(huì)發(fā)出可見光、紅外光、紫外光、X射線、伽馬射線,所以這次不是一個(gè)穿黑衣服的黑人在黑暗里跳舞了,而是一個(gè)人在黑夜里爆炸,但凡是個(gè)人,都能看到這個(gè)現(xiàn)象。 所以這次應(yīng)力波的觀測基本上是全世界的天文臺(tái)和天文相關(guān)的衛(wèi)星都在觀測,但是能夠測到引力波的還是只有LIGO,其他的都是測可見光、紅外、X射線還有伽馬射線。這樣做的結(jié)果就是,LIGO把它觀測到的數(shù)據(jù)拿出來,跟其他天文臺(tái)和天文衛(wèi)星測到的數(shù)據(jù)一對(duì)比,發(fā)現(xiàn)沒錯(cuò),就是這樣,證明了這種觀測手段的真實(shí)性和有效性,基本上可以說是讓應(yīng)力波板上釘釘了。 而且也意味著,引力波作為一種新的觀測手段可以作為人類研究宇宙空間的有力工具了。所以天文學(xué),從最開始只有光學(xué)觀測,到加入射電望遠(yuǎn)鏡、空間望遠(yuǎn)鏡,一步一步,人類研究宇宙的方式越來越多樣化。天文學(xué)在經(jīng)過這么多年的發(fā)展之后終于有了這樣一句話來總結(jié): 天文學(xué)者還可兼用電磁輻射、中微子、引力波來做天文觀察,就好像同時(shí)使用視覺、聽覺、味覺來探測一個(gè)天文事件,這門學(xué)術(shù)領(lǐng)域被稱為多信使天文學(xué)。 可以說是又是一大跨越。 而這跟中國衛(wèi)星慧眼號(hào)有什么關(guān)系呢?中子星合并,其實(shí)產(chǎn)生的最強(qiáng)烈的是伽馬射線,所以探測到伽馬射線的信號(hào),對(duì)于確定應(yīng)力波產(chǎn)生的位置和機(jī)理,都是一則有力的證據(jù)。而這就是這顆中國衛(wèi)星,慧眼號(hào),做出的貢獻(xiàn): 我國的第一顆空間X射線天文衛(wèi)星——“慧眼”望遠(yuǎn)鏡在這次引力波事件發(fā)生時(shí)成功監(jiān)測了引力波源所在的天區(qū),為全面理解該引力波事件和電磁對(duì)應(yīng)體的物理機(jī)制做出了重要貢獻(xiàn)。 而且這次觀測還有一個(gè)小插曲,就是本來科學(xué)家預(yù)計(jì)這次事件的雙中子星并合產(chǎn)生的引力波閃將極為明亮,但實(shí)際上卻十分暗弱,所以慧眼號(hào)強(qiáng)大的分辨能力,一下子就讓它從眾多的觀測儀器中脫穎而出,得到了有力的數(shù)據(jù)。 用中科院高能所粒子天體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室熊少林的話說: 其中“慧眼”在這四臺(tái)望遠(yuǎn)鏡里面,它的有效面積和它的時(shí)間分辨率是最高的。所以,“慧眼”的觀測數(shù)據(jù)是非常重要的,也是無可替代的。 ↑慧眼號(hào)衛(wèi)星↑ 簡單介紹一下這顆衛(wèi)星(來自維基百科)。 硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(英語:Hard X-ray Modulation Telescope,簡稱HXMT),又名慧眼,是中國研制的第一個(gè)X射線天文衛(wèi)星,于2017年6月15日11時(shí)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射至預(yù)定軌道。探測器將用于X射線寬波段巡天,發(fā)現(xiàn)被塵埃遮擋的超大質(zhì)量黑洞和未知類型天體;通過觀測黑洞、中子星、活動(dòng)星系核等高能天體;研究致密天體和黑洞強(qiáng)引力中物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)和高能輻射過程;探索利用X射線脈沖星實(shí)現(xiàn)航天器自主導(dǎo)航的技術(shù)和原理。探測器上搭載有三個(gè)望遠(yuǎn)鏡載荷,分別對(duì)應(yīng)高、中、低能區(qū)的波段,以實(shí)現(xiàn)1-250keV波段的全覆蓋;除望遠(yuǎn)鏡以外,還搭載有一個(gè)空間環(huán)境監(jiān)測儀,用于標(biāo)定探測器在軌運(yùn)行的本底。 其實(shí)本來這顆衛(wèi)星不是用來測量伽馬射線的,而是測量硬X射線——這種射線的能量比伽馬射線要低一些,但是根據(jù)當(dāng)時(shí)參與研發(fā)的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星系統(tǒng)載荷分系統(tǒng)專家,宋黎明描述: 我們在衛(wèi)星進(jìn)入正樣階段后發(fā)現(xiàn),在高能X射線望遠(yuǎn)鏡正常的工作模式之外,通過對(duì)其光電倍增管的高壓進(jìn)行調(diào)整,可以用于對(duì)伽馬射線暴的全天監(jiān)測,因此增加了這一伽馬射線暴監(jiān)測模式。 可以說小小的調(diào)整,一下子把這顆衛(wèi)星的作用提升了不止一點(diǎn)兒半點(diǎn)兒。并且調(diào)整之后: 在200keV—3MeV能區(qū),HXMT監(jiān)測伽馬射線暴的有效觀測面積相比以往的設(shè)備可提高10倍左右。 也就是說,這顆中國發(fā)射的第一顆本來用來測量硬X射線的衛(wèi)星經(jīng)過調(diào)整之后,一下子在測量伽馬射線的能量上,就達(dá)到了以往設(shè)備的觀測面積的十倍左右。這難道不夠驚人嗎? 但是,慧眼號(hào)只是起到了輔助作用慧眼號(hào)在這次應(yīng)力波事件中起到的作用是很大的,但是是否能夠達(dá)到“新的引力波全靠中國衛(wèi)星”的地步,我認(rèn)為還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到。 就好像剛剛說的,其實(shí)當(dāng)時(shí)指向天空的不止中國的慧眼號(hào),而且中國的慧眼號(hào)也只是在觀察伽馬射線而已(同時(shí)測量的還有另外三顆衛(wèi)星),雖然伽馬射線是中子星合并產(chǎn)生的最強(qiáng)烈的信號(hào),慧眼號(hào)在這個(gè)信號(hào)的觀測中起到了不可替代的作用,但是,這次觀測行動(dòng)的主角還是LIGO,慧眼號(hào)只是輔助作用。 所以“全靠”慧眼號(hào),這個(gè)描述實(shí)在是有點(diǎn)兒言過其詞。還是謙虛一點(diǎn)好。 當(dāng)然了,這對(duì)于中國來說,依然是一次不可多得的展示自己天文學(xué)研究成果的機(jī)會(huì),要知道,這顆衛(wèi)星才上天了不到半年,而外國的同類衛(wèi)星,都已經(jīng)在宇宙空間中飄了快50年了,一下子就取得這么大的成果已經(jīng)難能可貴。而且這顆衛(wèi)星的優(yōu)勢就放在那里——更加不用說這次的引力波觀測事件只是用了它的附屬功能,它的主要功能,硬X射線觀測,還沒有發(fā)揮出自己的實(shí)力呢。 好好等待吧,相信這顆衛(wèi)星還有它背后的整個(gè)中國科學(xué)團(tuán)隊(duì)可以給我們帶來更多的驚喜。 |
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