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对话引力波背后的中国面孔 news

发布日期:2017-10-25  来源:未知  浏览次数:
导读:对话引力波背后的中国面孔 news 这是一个划时代的发现。一头银发的中国科学院紫金山天文台南极天文中心主任、首席科学家王力帆兴奋之情溢于言表。 9天前,全球70多家天文台共同宣布,人类首次直接探测到双中子星合并产生的引力波及其伴随的电磁信号。 在这次
对话引力波背后的中国面孔  news

       “这是一个划时代的发现。”一头银发的中国科学院紫金山天文台南极天文中心主任、首席科学家王力帆兴奋之情溢于言表。
 
       9天前,全球70多家天文台共同宣布,人类首次直接探测到双中子星合并产生的引力波及其伴随的电磁信号。
 
在这次兴奋了整个人类的天文学发现中,中国有两台望远镜参与了观测。其中一个是南极天文中心设在南极“冰穹A”上的巡天光学望远镜AST3-2,这是中国望远镜首次观测到引力波的辐射源,标志着我国天文研究步入国际先进。
 
       近日,广州日报全媒体记者走访了中科院紫金山天文台南极天文中心、南京天文光学技术研究所,解密中国科学家们如何“带着装备”加入探测引力波战团的背后故事。
 
       科学背景
 
       引力波也被称为“时空的涟漪”,1916年爱因斯坦基于广义相对论预言,剧烈的天体会带动周围的时空一起波动。此后百年间,科学家一直在寻找引力波的存在,直到2015年人类首次探测到引力波,3名美国科学家因此获得今年的诺贝尔物理学奖。
 
       2017年8月17日,LIGO(激光干涉引力波天文台)和VIRGO(欧洲“室女座”引力波探测器)共同探测到引力波事件GW170817,这是人类首次直接探测到双中子星引力波,第一次同时探测到来自同一个天文星体的引力波与电磁波。
 
       此前,人们观测到的4例引力波事件均来自双黑洞合并。而观测双中子星合并并产生了引力波和电磁波,将有助深入了解核物质的行为。
 
       对发现引力波事件GW170817,中国科学院紫金山天文台南极天文中心主任王力帆将它与哥白尼的日星说、开普勒发现椭圆形轨道、伽利略发现木星的卫星等过往天文学重大发现相提并论。
 
       好比汽车改变人类的发现
 
       直到中午时分,工作繁忙、身材瘦削的王力帆才出现在记者眼前,他邀请记者去到紫金山天文台外的小饭店共进午餐。
 
       给自己简单地点了一碗牛肉面,记者吃的是黑椒牛柳盖饭。用餐间隙,天文学家王力帆详细解释了此次引力波事件的来龙去脉。
 
       “这是一个划时代的发现。我想,不光是天文学的标志性事件,若干年以后,当人们讲到我们这个年代的科技时,也必然会提到这个发现,不是排第一,就是排第二。”王力帆说。
 
       “我们处在人类社会科学技术大爆炸阶段,建造创新型社会是必然的。科技驱动正在让人类社会发生着深刻的变化。”让王力帆高兴的是,中国望远镜探测到引力波的社会效应,就是能让更多普通人越来越关心科技发展。
 
       1994年,从中科大博士毕业,今年是王力帆入行天文学研究的第23年。说起他已灰白的头发,他笑说与勤奋工作无关,“头发早就白了,以前还尝试染过,现在不想染了。”
 
       作为中国首次观测到引力波辐射源的望远镜项目负责人,王力帆说自己真正对天文感兴趣还是在大学快毕业时。
 
       他在母校中科大最初读的是无线电专业,后来改读天体物理。
 
       20多年前,宇宙学在中国很少有人做,正好霍金来王力帆的学校作有关黑洞理论的报告。
 
       当时王力帆听到的宇宙大爆炸理论、星系形成的理论都还处在初级阶段,因为观测还不够,很多预言都摆在那里没有被证实。没有被证实的假说,加上当时中科大优越的科研环境,最后好奇心与进取心,激发了他研究天文学的兴趣。
 
       如同汽车给人类生活的改变一样,王力帆认为,此次引力波事件GW170817也让天文学家有了新的工具来研究宇宙。
 
       “天文学家以后该如何使用望远镜都要好好考虑一下。”他说。
 
       天文“淘金热”如何开始
 
       与王力帆同样兴奋的,还有紫金山天文台高能时域天文团组首席科学家吴雪峰,他专门研究伽马射线暴,一种在此次双中子星合并时产生的电磁波之一。
 
       “这次,仅在LIGO观测到引力波信号1.7秒后,美国费米太空望远镜就探测到名为GRB170817A的短伽马射线暴。这是第一次确认中子星碰撞是短伽马射线暴的一个来源,而这以前只是理论推测。这对我的研究非常重要。”
 
       吴雪峰说,此次天文发现证实了宇宙中金、银、稀土等超重元素是如何生成的。
 
       更重要的是,人类从此又多了一种天文观测方法,未来,人类可以利用电磁波、引力波、中微子、宇宙线等多种观测手段相结合进行天文研究,“这开启了一个多信使天文学的时代,就好比人观察一头大象,过去我们只能用眼睛去看,现在我们多了观测手段,可以摸还可以闻,这样我们描述的大象就会更真实、准确。”


    
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