由UCSC天文學(xué)家Ryan Foley領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)拍攝了第一個(gè)引力波光源的光學(xué)圖像。這張關(guān)于“超新星”的照片——2017a(箭頭所指的SSS17a)顯示了兩顆中子星災(zāi)難性合并所發(fā)出的光莽鸭。
在LIGO探測到兩顆中子星合并后的引力波后毕源，就開始探測到可見的對應(yīng)物诈唬，因?yàn)椴幌衽cLIGO之前的四次探測有關(guān)的黑洞相撞奉芦，這一事件預(yù)計(jì)會產(chǎn)生一場可見光的爆炸怎诫。由UCSC領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小團(tuán)隊(duì)第一個(gè)發(fā)現(xiàn)引力波的來源虐唠，智利的Swope望遠(yuǎn)鏡捕捉到的第一個(gè)圖像。
兩個(gè)月前少态，先進(jìn)激光干涉引力波天文臺(LIGO)向世界各地的天文學(xué)家們通報(bào)了兩顆中子星合并后可能發(fā)現(xiàn)的引力波城侧。從8月17日的那一刻起，就開始探測到一個(gè)可見的對應(yīng)物彼妻，因?yàn)椴煌谂鲎驳暮诙磳IGO之前的四次引力波的探測嫌佑，這一事件預(yù)計(jì)會產(chǎn)生明亮的可見光和其他類型的輻射。
由加州大學(xué)圣克魯斯分校(UC Santa Cruz)天文學(xué)和天體物理學(xué)助理教授瑞安·福利(Ryan Foley)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小團(tuán)隊(duì)侨歉，是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)引力波的來源的人屋摇，位于一個(gè)1.3億光年遠(yuǎn)的星系，名為ngc4993幽邓。他的團(tuán)隊(duì)在位于智利的卡內(nèi)基研究所的Las Campanas天文臺用1米的Swope望遠(yuǎn)鏡拍攝了第一張照片炮温。
“這是一個(gè)巨大的發(fā)現(xiàn)，”Foley說牵舵∑馄。“我們最終將這兩種不同的觀察宇宙的方式聯(lián)系起來婚温，在光和引力波中觀察同樣的事物钳榨，這是一個(gè)具有里程碑意義的事件』慌铮”這就像能在同一時(shí)間看到并聽到一些東西没炒。
理論天體物理學(xué)家Enrico ramirez - ruiz涛癌，加州大學(xué)圣克魯斯分校的天文學(xué)和天體物理學(xué)教授，同時(shí)也是福利團(tuán)隊(duì)的一員窥浪，他說祖很，這些觀測為了解中子星合并的物理原理開辟了新的窗口。在其他方面漾脂，研究結(jié)果可以解決關(guān)于金和宇宙中其他重元素起源的激烈爭論。
他說:“我認(rèn)為這可以證明我們的觀點(diǎn)胚鸯，即這些元素中的大部分都是在中子星合并中制造的骨稿。”“我們看到了像黃金和白金這樣的重元素是實(shí)時(shí)制造的姜钳√构冢”
研究的策略是將星系置于LIGO團(tuán)隊(duì)的搜索范圍內(nèi)，目標(biāo)是那些最有可能擁有雙星的中子星哥桥，并將盡可能多的星系盡可能地進(jìn)入每個(gè)視野辙浑。弗利說，其他團(tuán)隊(duì)更有條理地覆蓋了搜索領(lǐng)域拟糕，“就像修剪草坪一樣”判呕。他的團(tuán)隊(duì)在他們觀察到的第九個(gè)領(lǐng)域時(shí)找到了來源倦踢。
“太陽一下山，我們就開始尋找侠草，”Foley說辱挥。“通過盡快找到它边涕，我們就能建立一個(gè)非常好的數(shù)據(jù)集晤碘。”
他注意到功蜓，這一來源的亮度足以讓業(yè)余天文學(xué)家們看到园爷，而且很有可能在智利出現(xiàn)之前的幾個(gè)小時(shí)就能看到。與引力波幾乎相同的時(shí)間式撼，費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了中子星合并發(fā)射的伽馬射線腮介，但費(fèi)米數(shù)據(jù)沒有提供比LIGO更好的信息來源。
弗利的團(tuán)隊(duì)在LIGO檢測后的11小時(shí)內(nèi)拍攝了第一張光學(xué)圖像端衰，并在確認(rèn)了他們的發(fā)現(xiàn)后叠洗，一個(gè)小時(shí)后將其宣布給天文學(xué)社區(qū)。其他幾十個(gè)團(tuán)隊(duì)也迅速跟進(jìn)了其他望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果旅东。弗利的團(tuán)隊(duì)還在卡內(nèi)基的Las Campanas天文臺用麥哲倫望遠(yuǎn)鏡獲得了第一個(gè)光譜灭抑。
引力波源被命名為GW170817，光源被命名為Swope超新星調(diào)查2017a(SSS17a)抵代。大約7天后腾节，光源已經(jīng)褪色，不能再在可見光下檢測到荤牍。然而案腺，在可見的情況下，天文學(xué)家們能夠收集到關(guān)于這一非凡天體現(xiàn)象的大量數(shù)據(jù)康吵。
“這是一個(gè)非常豐富的數(shù)據(jù)集劈榨，從這一件事得出的科學(xué)數(shù)據(jù)是令人難以置信的，”ramirez - ruiz說晦嵌。
中子星是宇宙中最奇異的物質(zhì)形式之一同辣，幾乎完全由中子組成，密度如此之大惭载，中子星物質(zhì)的糖立方約重達(dá)10億噸旱函。兩顆中子星的猛烈合并噴射出了大量這種富含中微子的物質(zhì)，為快速中子俘獲過程中的重元素的合成提供了動力描滔，或者說是“r -過程”棒妨。
它發(fā)出的輻射與普通的超新星或爆炸的恒星完全不同。像ramirez - ruiz這樣的天體物理學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了數(shù)值模型來預(yù)測這樣的事件含长，稱為kilonova券腔，這是第一次在這樣的細(xì)節(jié)中觀察到伏穆。基爾帕特里克說颅眶，這些數(shù)據(jù)與理論模型的預(yù)測非常吻合蜈出。
“它看起來不像我們以前見過的任何東西，”他說涛酗≌≡“它很快就變得非常亮，然后開始迅速消失商叹，從藍(lán)色變成紅色燕刻，因?yàn)樗鋮s下來∑鼠希”它完全是前所未有的卵洗。”
從無線電波到伽馬射線弥咪，從光譜上合成的數(shù)據(jù)过蹂，提供了一個(gè)連貫的理論框架，以了解所有的觀測結(jié)果聚至。他們的分析表明酷勺，例如，合并觸發(fā)了一種相對論性的噴射(物質(zhì)以接近光速的速度運(yùn)動)產(chǎn)生了伽馬射線扳躬，而從合并系統(tǒng)中撕扯出的物質(zhì)脆诉，以及以較低的速度噴射出的物質(zhì)，推動了r - process和kilonova在紫外線贷币、光學(xué)和紅外波長上的排放击胜。
ramirez - ruiz已經(jīng)計(jì)算出一顆中微子恒星的合并可以產(chǎn)生相當(dāng)于木星質(zhì)量的黃金數(shù)量。該小組對SSS17a的重元素生產(chǎn)的計(jì)算表明役纹，中子星的合并可以占到宇宙中重量超過鐵元素的一半偶摔。
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