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引力波是1916年愛因斯坦建立廣義相對論后的預言。極端天體物理過程中引力場急劇變化，產(chǎn)生時空擾動并向外傳播，人們形象地稱之為“時空漣漪”。自從2015年9月14日LIGO首先發(fā)現(xiàn)雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波事件（編號GW150914）以來，已經(jīng)探測到4例引力波事件，包括前不久LIGO和Virgo聯(lián)合探測的GW170814。

引力波的直接探測剛剛獲得了2017年度諾貝爾物理學獎。探測引力波電磁對應體對研究引力波事件、宇宙學以及基礎物理具有不可替代的決定性作用，因此，人們普遍認為引力波研究的下一個里程碑是發(fā)現(xiàn)引力波事件產(chǎn)生的電磁輻射。本次發(fā)現(xiàn)的引力波事件跟以往發(fā)現(xiàn)的雙黑洞并合不同，它由兩顆中子星并合產(chǎn)生。理論預言雙中子星并合不僅能產(chǎn)生引力波，而且能產(chǎn)生電磁波，即引力波電磁對應體，因此本次探測到引力波以及電磁對應體是天文學家期待已久的重大發(fā)現(xiàn)。 

雙中子星并合過程既能產(chǎn)生引力波，又能產(chǎn)生電磁波（圖片來自網(wǎng)絡） 

本次LIGO探測到的引力波信號持續(xù)百秒左右；引力波信號結束后大約2秒，美國費米衛(wèi)星搭載的伽馬暴監(jiān)測器（GBM）以及歐洲INTEGRAL望遠鏡搭載的SPI-ACS探測器均探測到一個暗弱的短伽馬暴（編號GRB170817A），跟引力波事件成協(xié)；其后，光學望遠鏡發(fā)現(xiàn)光學對應體（編號AT2017gfo/SSS17a），幾天后還探測到該引力波源發(fā)出的X射線以及射電波段的電磁輻射。

因為該引力波事件具有極為重要的意義，天文學家使用了大量的地面和空間望遠鏡進行觀測，形成了一場天文學歷史上極為罕見的全球規(guī)模的聯(lián)合觀測。然而，引力波事件發(fā)生時僅有4臺X射線和伽馬射線望遠鏡成功監(jiān)測到爆發(fā)天區(qū)，慧眼望遠鏡便是其中之一。

在這些望遠鏡中，慧眼在0.2-5 MeV能區(qū)的探測接收面積最大、時間分辨率最好，因此對引力波閃（即編號為GRB170817A的伽馬射線暴）的百萬電子伏特（MeV）能區(qū)的伽馬射線輻射的探測能力最強。雖然此前人們普遍預計像本次事件這樣近距離（40 Mpc，約1.3億光年）的雙中子星并合產(chǎn)生的引力波閃將極為明亮，但本次引力波事件產(chǎn)生的引力波閃出乎意料的暗弱，特別是在MeV能區(qū)的輻射十分微弱，導致沒有望遠鏡（包括慧眼在內(nèi)）在這個能區(qū)探測到引力波閃?；垩弁h鏡憑借強大的探測性能，對該引力波閃在MeV能區(qū)的輻射性質(zhì)給出了嚴格的上限。

鑒于慧眼觀測限制的重要性，慧眼望遠鏡不僅以合作組形式加入了報告本次歷史性發(fā)現(xiàn)的論文，而且在論文的正文部分報告了觀測結果。該發(fā)現(xiàn)論文是關于該引力波事件的同時發(fā)表的一系列論文中最核心的領頭論文，已于10月16日正式發(fā)表。

除了參與上述歷史性的發(fā)現(xiàn)論文，慧眼望遠鏡的詳細分析結果以獨立論文的形式已于10月16日同步發(fā)表在《中國科學：物理學力學天文學》雜志英文版的網(wǎng)頁版。

值得注意的是，慧眼望遠鏡本來的設計目標是探測黑洞和中子星等銀河系內(nèi)的X射線天體，研究極端引力場條件下的物理規(guī)律。項目組通過對慧眼望遠鏡輔助探測器的創(chuàng)新性使用，獲得了額外的探測伽馬暴及引力波電磁對應體的能力，使其成為國際上正在運行的最重要的伽馬射線暴監(jiān)測設備之一，大大擴展了望遠鏡的科學產(chǎn)出。

△2017年6月15日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”

慧眼望遠鏡由國家國防科技工業(yè)局和中國科學院聯(lián)合資助建造，于2017年6月15日從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，開始為期5個月的試運行。中科院高能物理研究所（粒子天體物理重點實驗室）負責望遠鏡觀測運行以及數(shù)據(jù)處理。參與本次引力波事件觀測時，慧眼望遠鏡剛剛試運行2個月。試運行結束后慧眼望遠鏡將開始正式的科學觀測，同時繼續(xù)監(jiān)測研究引力波閃?；垩弁h鏡的科學運行以及引力波電磁對應體的探測研究分別獲得了科技部大科學裝置前沿研究重點專項以及中國科學院戰(zhàn)略性科技先導專項的支持。

在LIGO合作組2016年宣布探測到引力波之后，發(fā)現(xiàn)引力波事件的電磁對應體便成為最重要的天體物理問題之一。在慧眼望遠鏡的技術基礎之上，中國科學院高能物理研究所提出了專門探測引力波閃的引力波高能電磁對應體全天監(jiān)測器項目（GECAM），并將其命名為“閃電”?！伴W電”采用針對性優(yōu)化設計，不僅能夠同時監(jiān)測全天隨機爆發(fā)的引力波閃，而且具有更低的探測閾值、更高的監(jiān)測靈敏度以及更好的定位能力，對引力波閃的綜合探測性能遠超現(xiàn)有望遠鏡。在中國科學院前沿科學重點研究計劃的支持下，“閃電”項目的關鍵技術攻關以及方案設計的大部分工作已經(jīng)完成。如果立即立項，可以在2020年前發(fā)射升空，從而趕上與最佳靈敏度的LIGO和Virgo等引力波探測器進行聯(lián)合觀測，獲得最大的科學產(chǎn)出，使我國在引力波電磁對應體的探測研究上達到國際領先水平。