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[星宇奥秘]人类首次通过引力波和电磁波两种方式探测到两颗中子星合并事件

楼主#
更多 发布于:2017-10-16 08:40

图片:2.JPG



Monday, Oct. 16, 10 a.m. EDT:
Live coverage of National Science Foundation discussion on gravitational-wave astronomy. Panel 1.


Monday, Oct. 16, 11:15 a.m. EDT: Live coverage of National Science Foundation discussion on gravitational-wave astronomy. Panel 2.




图片:1.png


[invensys于2017-10-21 18:54编辑了帖子]
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发布于:2017-10-16 08:57
估计又是新的引力波事件
有兀自生死的血色纱 仍轻柔,晕染着,你的发。 惯看每缕人间的烟花, 湮灭成,盈满双眼的沙。 流年中的石桥渐风化, 你目送,那痴缠,与无瑕。 黯淡或是天真的目光, 千万遍,勾勒你的伤疤。 你曾痴狂,你曾挣扎, 都不过是,故纸堆中的一划。 一寸流光,一寸黄粱, 千年描画。 千年前你曾跪向黄昏中的雪, 祈求将彻骨相思夭折成决绝。 泪水模糊千山上皎皎明月, 而今恍惚隔世后无缘再见。 将每双熟悉的眼洗涤得无邪。 他曾为某人某事抛下一切, 只因最后有你把所有绝望终结。 一段纷繁遥远的韶华, 凝铸成,指下血,心口砂。 那些来去匆匆的脸庞, 从未曾,知晓你的过往。 当这岁月,试图麻木你脸颊。 一声叹惋,一声唾骂, 无需作答。 千年前你曾跪向黄昏中的雪, 祈求将彻骨相思夭折成决绝。 泪水模糊千山上皎皎明月, 而今恍惚隔世后无缘再见。 千年后你见证多少生死离别, 将每双熟悉的眼洗涤得无邪。 他曾为某人某事抛下一切, 只因最后有你把所有绝望终结。 黄泉外仍有明月, 曾洒落在你眸间。 而如今无垠血色千万次开谢, 昏沉雾霭中有萤火杳杳明灭。 你将自己囚禁于人世边沿, 只为祭奠当年的无悔无怨。 这里是所有疲惫遗憾的终点, 每个旅人的悲伤都与你重叠, 你看过无数双死灰般的眼, 才将那些爱恨埋入这黄泉永夜。 有容颜,铭刻于你的骨血, 此生已无从忘却。
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invensys
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发布于:2017-10-17 08:59

图片:1.jpg



10月16日晚间,美国、德国、英国、法国中国等全球多国科学家联合宣布,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波信号。北京时间2017年8月17日20时41分,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)、意大利Virgo探测器同时捕捉到了这个引力波信号GW170817;1.7秒钟之后,美国费米太空望远镜也观测到了同一来源发出的伽马射线暴GW170817A;之后不到11个小时,位于智利的Swope望远镜也报告在同一位置中观测到明亮的光学源。

在此之前,人类已经五次探测到引力波 ,但信号都是来自双黑洞合并,而这次换成了中子星,同时也是 人类第一次使用引力波天文台、电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件

图片:IMG_4289.JPG


此次引力波源探测阵营

图片:1.jpg



本次引力波事件的方位。图中左侧显示的是费米、LIGO和VIRGO共同确定的引力波信号来自的天空(天球)方向范围。在这个范围里,发现一个星系中发生了巨新星爆发的现象。右侧是光学望远镜拍摄到的爆发前与爆发后的星系照片。可以看到爆发后(上图)多了一颗星体

全球大约70个地面、空间望远镜从红外、X射线、紫外和射电波等波段对本次事件集中开展观测,确认引力波信号来自 距地球约1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系

图片:IMG_4288.JPG


图片:1.gif


NGC4993星系中子星合并哈勃光学图像

图片:1.gif


Swift的紫外线/光学望远镜图像

图片:1.gif


哈勃+钱德拉X射线图像

图片:1.jpg


LIGO-Virgo引力波信号

图片:IMG_4287.JPG


引力波探测数据和各电磁波段数据

图片:1.png



在这里把LIGO 和VIRGO探测到的双中子星合并事件GW170817的信号与前段时间双黑洞合并的信号做了对比。所有的信号都是从30Hz开始的,GW170817的活动也一直被实时监测着,同时在这场大片最后,我们听见了它转换成的音频信号。GW170817的可观测时间比以前任何一次引力波信号都长至少30倍。  
[invensys于2017-10-21 19:09编辑了帖子]
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发布于:2017-10-17 09:20

图片:1.JPG




中国南极昆仑站运行的第二台望远镜AST3-2,对本次事件开展了有效的观测,一直持续到8月28日,获得了大量的重要数据,并探测到此次引力波事件的光学信号。
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davidtreesea
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发布于:2017-10-17 10:05
最后合并是中子星还是黑洞
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发布于:2017-10-17 11:13

图片:1.JPG


合并后两种情况

两颗中子星在并合前约100秒时相距400公里,每秒钟互相绕转12圈,并向外辐射引力波,之后二者越转越近,最终碰撞在一起,形成新的致密天体,并发出强烈的电磁辐射。据估计,其中一颗中子星的质量为太阳的0.86至2.26倍,另一颗中子星的质量为太阳的1.17至1.60倍,两颗中子星的总质量约为太阳的2.73至3.29倍。处于奥本海默极限零界附近(2M-3.2M),因中子星质量上限也无确定性,形成是黑洞还是新的中子星,对此还无定论。
[invensys于2017-10-22 21:51编辑了帖子]
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发布于:2017-10-17 13:08
引力波和传统天文学终于成功的并肩作战。从今以后,“引力波”领域,终于毫无疑问的成为天文科学的一员。


天文学家们认定,这是一次双中子星的碰撞事件。引力波GW170817的观测,让我们测量了两个中子星的质量。伽马射线暴GRB170817A,让我们认识到中子星碰撞后有物质被高速抛出;后续的紫外、可见和红外光学观测和不同谱段光强的分析,让我们初步确定发光来自于重元素的衰变,确立了SSS17a是一个千新星*。X光和射电 (微波波段的无线电) 观测,让我们更好地了解了爆 炸的能量,抛出物质的状况,以及爆 炸周围的环境。

这样,天文学家们就初步确认了“短伽马射线暴”的物理起源,初步确认了中子星的存在并且了解了它的成分,而且对宇宙中重元素的起源,有了新的实验证据。通过对引力波强度的测量,我们独 立测量了NGC4993这个星系和地球距离,对宇宙膨胀的速率,以及宇宙的年龄又多了一个独 立的测量方法。通过对引力波和电磁波到达时间,我们对引力波的速度也有了新的测量。

图片:1.JPG



通过双中子星并合所产生的从X射线到微波的电磁信号,找到金、铂等新合成贵重元素的信号,揭开困扰学界数十年的比铁重的元素宇宙起源之谜。

千新星*:在双中子星合并的过程当中,有大约1/1000到1/100左右太阳质量的物质沿各个方向被抛射出去,形状近似于一个球体。这些抛射出去的物质通过快中子俘获过程产生大量的重元素。这些元素很不稳定,能够快速衰变,产生辐射加热抛射物,从而使其发出明亮的可见光以及近红外辐射,其亮度通常会达到千倍的新星级别,故被称为“千新星”
[invensys于2017-10-17 13:57编辑了帖子]
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发布于:2017-10-17 13:16
发现经过

图片:1.jpg



2017年8月17日的中子星合并的第一个标志是NASA的费米伽玛射线太空望远镜(上图)看到的一小段伽马射线。 不久之后,LIGO的科学家们就报告了在费米爆发之前1.7秒到达的引力波(中图)。 再不久之后,科学家分析了欧空局的INTEGRAL航天器的伽马射线数据,也报告了爆发(下图)。


2017年8月17日,12:41:04 (协调世界时),在近地轨道默默飞驰着的费米-伽马射线太空望远镜向地面自动发送了一条简讯,内容是它刚刚探测到了一次来自宇宙深处伽马射线暴发。


大约6分钟后, 位于美国加利福尼亚州汉福德市的 LIGO 引力波探测器传来消息,在刚刚探测到的伽马暴发生前 1.7秒,探测到一次引力波暴发事件。


13:21:42,加入全球联网系统(Gamma-ray Burst Coordinates Network, GCN)的世界各地的望远镜控制中心同时收到一则通知,内容是发现一例高度疑似双中子星并合事件,并通报了初步判定的方位坐标。全世界的天文学家顿时都沸腾了,纷纷把自己的望远镜指向信号来源的方向.....


同一时间(北京时间8月17日晚上9点多钟),已经通过协议加入了LIGO多信使全球观测合作的慧眼团队,也收到了疑似观测到双中子星合并的通报,把在轨运行仅2个月,还处在紧张测试阶段的慧眼卫星,对准了信号来源的方向……


全世界的望远镜都在同一时间指向了同一个方向:那席卷1.3 亿光年的时空狂澜的源头。

第一次,人类不仅“听”到了引力波的“声音”,还“看”到了引力波的起源。
[invensys于2017-10-21 19:10编辑了帖子]
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发布于:2017-10-17 13:30
这已经是 LIGO 探测到的第 6 个引力波信号了。前 5 次的引力波都是来自两个黑洞合并,并且黑洞的总质量都超过20个太阳质量。相互绕转的黑洞在时空中激起震荡,就像蹦床中央两个跳舞的大胖子在蹦床上激起的震颤一样。而这一次引起引力波的物体总质量只有 2.8 个太阳质量,这对于黑洞而言太小了,倒很像是中子星。除了质量的不同之外,其他 5 次黑洞合并没有被用任何电磁波望远镜观测到,而这一次却被从射电到伽马射线、工作在不同电磁波能段上的不同望远镜探测到。这些迹象都表明,这一次的引力波应该来自两个中子星的碰撞。

图片:1.jpg


至今为止观测到的6次引力波事件。图中不同色彩的圆圈代表了各次引力波事件信号可能来自天空的方向范围。几次引力波事件发生后,利用引力波观测所能给出的事件在天空中可能的位置分布的对比。可以看到在今年欧洲的Virgo加入之后,3站联合给出的定位精度有了很大提高。
[invensys于2017-10-17 14:01编辑了帖子]
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stmm
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发布于:2017-10-19 00:14
恐龙时代的事了,神奇!
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