大突破 首度观测到中子星相撞释重力波

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【大纪元2017年10月17日讯】科学家兴奋宣布,首度观测到两个密度极高的中子星碰撞产生重力波和光,再次验证大科学家爱因斯坦广义相对论中重力波以光速传播的预言,这类碰撞也是宇宙至少半数黄金的来源。

英国“卫报”(Guardian)报导,这两个中子星是在1亿3000万年前碰撞,设在美国华盛顿州与路易斯安那州的雷射干涉重力波天文台(LIGO)观测站,以及意大利的处女座干涉仪(Virgo),在8月间首度观测到这次碰撞产生的重力波。

大约两秒钟后,地球和太空中的观测站又侦测到以伽玛射线形式传来的光,分析显示可能来自相同来源。

科学家表示,这些重要的观测结果解决了一些存在已久的谜题,揭露了地球与宇宙其他地方重金属的来源,也破解了卫星侦测到神秘辐射爆发脉冲的来源。

这次碰撞产生了巨大的火球,发出的震波和闪光经历1亿3000万光年旅程后,于8月17日被地球上的观测设施捕捉到。这些研究机构今天同时在全球各地举行记者会宣布此事,同时在顶尖学术刊物发表十余份科学研究报告。

法国国家科学研究中心(CNRS)共同观测到这些现象的专家穆尔斯(Benoit Mours)告诉法新社:“我们见证了历史在我们眼前展开:两个中子星越靠越近,绕着彼此转得越来越快,然后碰撞在一起,碎片四射。”

最令人惊讶的是,这次的观测数据终于揭揭露了宇宙中大多数的黄金、白金、水银和其他重元素究竟来自何处。

这些研究团队表示,太空望远镜发现证据显示,星体碰撞产生了这些物质。科学界长期以来有此怀疑,如今终于证实。

参与这次观测的美国LIGO物理学家沙顿(PatrickSutton)说:“非常明显,宇宙中的重元素有很大部分,也许一半,也许更多,确实是在发生这类碰撞时产生。”

中子星是巨大的恒星燃料耗尽后爆炸和死亡剩下的压缩核心。直径约20公里的中子星质量就略胜我们的太阳,辐射和密度都极高,上面的一小块物质重量就有如圣母峰。

先前就有理论指出,这样两个星体合在一起,将在时空中产生名为重力波的涟漪,还会出现高能辐射的闪光,称为伽玛射线爆发。

法新社报导,观测机构8月17日目睹了这两种现象,时间只差1.7秒,来源都是九头蛇星座(Hydra)的同一个点。

LIGO另一位专家舒梅克(David Shoemaker)说:“讯号太漂亮了,不可能是别的。”

全球各地超过70个地面与太空观测站的数千科学家努力多年,才获得这项成果。

卡地夫大学(Cardiff University)物理与天文学院的专家沙夏普拉卡希(Bangalore Sathyaprakash)说:“这次事件象征观测天文学的转捩点,将促成珍贵的科学研究成果。”

这项观测发现也再度彰显德国物理学家爱因斯坦(Albert Einstein)的成就,他在超过100年前就率先预测重力波的存在。

共创LIGO的先驱巴利许(Barry Barish)、索恩(Kip Thorne)和魏斯(Rainer Weiss)本月才因观测到重力波荣获诺贝尔物理学奖。若非他们的努力,也不可能有这次的观测成果。

LIGO科学家2015年9月首度观测到重力波,在此之前共仅观测到4次,这次是第5次,却是首次观测到中子星碰撞融合所产生的重力波。先前4次都是出自黑洞的碰撞,反应更为激烈,但不像中子星相撞会产生光线。(转自中央社)

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