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8月
2017 年8 月17 日，一場壯觀的時(shí)空漣漪襲來，令第五次引力波的探測成功，全球沸騰。
在那一時(shí)刻，全世界的許多天文望遠(yuǎn)鏡不約而同地瞄向了同一個(gè)方向——遠(yuǎn)在1.3 億光年的宇宙深處，那里是席卷時(shí)空狂瀾的源頭，是兩顆中子星在1.3 億年前的大碰撞。
這一天的12 點(diǎn)41分04秒，在近地軌道默默飛行的“費(fèi)米- 伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡”，突然向地面發(fā)送了一則信號(hào)，這是一起來自宇宙深處的伽馬射線暴。
費(fèi)米- 伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡
伽馬射線暴本是宇宙中常發(fā)生的事件，但這一次卻不同尋常，1.7 秒鐘后，坐落在路易斯安那州利文斯頓（Livingston）和華盛頓州漢福德的兩個(gè)地面“激光干涉引力波探測器”，就探測到了一次引力波爆發(fā)事件。
激光干涉引力波探測器
兩則信號(hào)相隔1.7 秒，它們是巧合嗎？
不是，這是來自同一個(gè)天區(qū)、同一個(gè)方位的同一事件。到了13 點(diǎn)21 分42 秒，世界各地加入全球伽馬射線暴互聯(lián)網(wǎng)（GammarayBurst Coordinates Network，GCN）的望遠(yuǎn)鏡控制中心，都做了見證，全世界的天文學(xué)家立刻醒悟到這個(gè)事件的偉大意義，不禁為之熱血沸騰。
差不多兩年前的2015 年9 月14 日，人類第一次探測到引力波事件”。自那時(shí)以來，這是第5 次，然而這一次與以往不同。
前幾次引力波信號(hào)都是來自于雙黑洞的合并，是質(zhì)量達(dá)到十幾或幾十個(gè)太陽質(zhì)量的兩個(gè)黑洞的撞擊引起的時(shí)空激蕩，彎曲時(shí)空的漣漪向外傳播開去，形成引力波。而這一次引起引力波的卻是兩個(gè)質(zhì)量只有2.8個(gè)太陽的中子星的撞擊；由于前幾次撞擊的黑洞質(zhì)量巨大，碰撞短促而猛烈，人們首次探查到的引力波只持續(xù)了0.2秒，而這一次，是來自質(zhì)量較小的中子星碰撞，引力波信號(hào)持續(xù)的時(shí)間長達(dá)100 秒。
更引人注意的是，前幾次的引力波探測沒有任何可以用射電望遠(yuǎn)鏡“看到”的電磁信號(hào)，而這一次，引力波所攜帶的電磁信號(hào)覆蓋在X 射線、紫外線、可見光、紅外線和射電波的各個(gè)電磁波段上，費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡的伽馬射線暴的檢測器對(duì)全波段都有了響應(yīng)。這表明，人類不只是“聽到了”，還首次“看到了”引力波！
為什么中子星碰撞的引力波讓科學(xué)家如此興奮？
與黑洞相比，中子星碰撞所發(fā)出的信息要更復(fù)雜也更有意思得多。黑洞是什么？它僅是個(gè)落入時(shí)空深淵中的一塊致密物質(zhì)所造成的“時(shí)空孔洞”。盡管對(duì)孔洞內(nèi)部，人類所知甚少，但對(duì)空洞外部的世界來說，它的性質(zhì)卻極其簡單，簡單到只有質(zhì)量、電量與旋轉(zhuǎn)速度，除此之外一切皆無。雖然黑洞質(zhì)量劇大，旋轉(zhuǎn)劇快，但它仍然簡單得猶如一個(gè)基本粒子。而兩個(gè)黑洞的合并，也只是形成一個(gè)更大的黑洞，除了造成引力波之外，既無其他的新奇物產(chǎn)生，也無其他有意思的事件發(fā)生。
自第一次引力波探測以來，接二連三的發(fā)現(xiàn)似乎一切皆在預(yù)料之中，幾乎再難挖出更多的信息，以至逐漸變得無趣可言。這次中子星的碰撞就截然不同了。中子星的密度僅次于黑洞，盡管密度稍小，但不像黑洞被洞口遮掩，它的全部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都暴露在外。然而到現(xiàn)在為止，人們對(duì)中子星的認(rèn)識(shí)寥寥，只知道它是一個(gè)死亡的恒星，由于引力的塌縮造成密度極大，猜測它的自身猶如一個(gè)巨大的原子核，全部由中子所構(gòu)成，它被困在強(qiáng)引力場中高速旋轉(zhuǎn)著。
●但是，中子星的這一結(jié)構(gòu)是否符合人類目前所知的物理理論？
●如何用現(xiàn)成的量子理論對(duì)它的性質(zhì)做出解釋？
●是什么驅(qū)動(dòng)了它的高速旋轉(zhuǎn)？又是什么使它有強(qiáng)大的電磁輻射？
這一切到現(xiàn)在仍然都是謎。
文：魏鳳文 武軼
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