第一次看到中子星碰撞

最近，LIGO(激光干涉引力波天文台)发布了一项新消息。引力波最早是由爱因斯坦预言的。它们是空间结构中以光速运动的涟漪，由诸如恒星碰撞或黑洞之类的重大事件产生。尽管这些事件规模巨大，但爱因斯坦认为不可能观测到它们。然而，100年后，科学家们确实找到了它们。两个黑洞相撞，产生引力波，引力波被LIGO探测到。本周，他们宣布了第五次探测。皇家天文学家马丁·里斯教授向格雷哈·杰克逊解释说，但这一次是不同的。

马丁:嗯，更有趣的是，在这种情况下，碰撞的不是两个黑洞，而是两个中子星。中子星比太阳重一点，但直径只有10英里，所以密度非常大。它们像两个黑洞一样碰撞并飞溅在一起。但当黑洞碰撞时，你看不到任何其他东西，因为黑洞本质上是弯曲的空间。

当两颗中子星碰撞时，你会期望通过其他方式看到很多碰撞的证据:光学光，X射线等。令人兴奋的是，他们探测到了来自合并的引力波，但不到两秒钟后，从同一个物体探测到了伽马射线闪光。从那时起，大约有70个不同的天文台一直在观察这一事件的余辉，试图了解到底发生了什么，这是非常复杂的物理学。

上周一宣布了这一消息，主要论文有3000名作者，我认为这至少是天文学的记录，这1300名作者参与了LIGO实验和引力波实验，在意大利被称为VIRGO。此外，还有数百个观测站参与其中，他们在所有其他波段寻找后续行动的证据。在过去的几个月里，他们一直在观察这个物体，它位于一个大约1亿光年远的星系中，它实际上是在8月17日被发现的。

Graihagh——在诺贝尔奖授予这一发现之后，我们现在看到了这一领域的又一重大突破，这真是太好了。你说还有其他类型的电磁光:x射线，伽马射线被探测到，但我们希望它能看到一些其他的，我们没有，比如南极的冰块?

马丁:我们没有看到中微子，我们现在要做的是做更详细的计算，看看它有多令人惊讶。因为这是一个如此有趣的事件的原因是我们对极端物理中发生的事情只有理论上的想法当两颗中子星碰撞在一起，合并，然后在几分之一秒内坍缩成一个黑洞。

这是非常奇特的物理现象，直到现在我们才真正得到一些数据，使我们能够巩固我们的想法，正如你所说，我们还没有在中微子中看到它。我们在x射线中见过它，在光线中也见过它，从蓝色开始，然后变成红色。这很有趣，因为有一些想法认为这些碰撞的中子星对影响地球上所有人的事情非常重要。

人们认为，像这样的事件创造了宇宙中大部分的黄金。当然，金是一种非常重的原子，它不能通过元素周期表中其余大部分元素的恒星过程来产生。因此，据推测，金是这些奇异事件中产生的元素之一，这些事件在每个星系中大约每10万年发生一次。这是我们第一次观察到这种现象，我们将能够通过直接观察这种光是否符合我们所期望的，如果它能产生黄金的条件，来检验这个想法是否正确。

Graihagh -我想这解释了为什么它在地球上如此罕见和珍贵。现在我知道，在2015年最初的探测中，天文学家声称引力波可以作为观察宇宙的另一个窗口，你在回答中也提到了这一点。我想知道，这是这一切的开始还是我们已经对宇宙有了一些我们以前不知道的新认识?

Martin -我认为知道引力波的存在是很重要的，因为它是爱因斯坦理论正确的最有力的证据，即使引力场非常强。它证明了引力波和黑洞的观点是正确的。但是这个天体，我认为，在8月份观测到的是特别有趣的，因为它告诉我们的不仅仅是引力，还有其他种类的物理学。它告诉我们原子、原子核和磁场在这些极端条件下的行为，并告诉我们更多关于中子星的信息。

我应该说中子星本身是在50年前被发现的。它们是由乔斯林·贝尔在剑桥发现的1967年7月，他在天空中发现了一个非常奇怪的哔哔声射电源，几个月后，人们意识到，这是一颗旋转的中子星，它的光束就像灯塔一样，每转一圈就会穿过我们的视线，这是一颗脉冲星，第一颗被发现的中子星。

从那时起，我们发现了数千颗中子星，其中一些生活在双星系统中。我们已经预料到，在某些情况下，这些双中子星会越来越近，因为它们使用引力辐射，然后最终撞在一起，所以这个事件是预料到的。我们不知道会有多少，这让很多人很惊讶，第一个被探测到的引力波事件实际上是两个黑洞，而不是两个中子星，从某种意义上说，这是一个预期的发现。但这是一项惊人的技术成就，与50年前形成了鲜明对比，当时中子星的发现本身是完全出乎意料的。

马丁:嗯，更有趣的是，在这种情况下，碰撞的不是两个黑洞，而是两个中子星。中子星比太阳重一点，但直径只有10英里，所以密度非常大。它们像两个黑洞一样碰撞并飞溅在一起。但当黑洞碰撞时，你看不到任何其他东西，因为黑洞本质上是弯曲的空间。

当两颗中子星碰撞时，你会期望通过其他方式看到很多碰撞的证据:光学光，X射线等。令人兴奋的是，他们探测到了来自合并的引力波，但不到两秒钟后，从同一个物体探测到了伽马射线闪光。从那时起，大约有70个不同的天文台一直在观察这一事件的余辉，试图了解到底发生了什么，这是非常复杂的物理学。

上周一宣布了这一消息，主要论文有3000名作者，我认为这至少是天文学的记录，这1300名作者参与了LIGO实验和引力波实验，在意大利被称为VIRGO。此外，还有数百个观测站参与其中，他们在所有其他波段寻找后续行动的证据。在过去的几个月里，他们一直在观察这个物体，它位于一个大约1亿光年远的星系中，它实际上是在8月17日被发现的。

Graihagh——在诺贝尔奖授予这一发现之后，我们现在看到了这一领域的又一重大突破，这真是太好了。你说还有其他类型的电磁光:x射线，伽马射线被探测到，但我们希望它能看到一些其他的，我们没有，比如南极的冰块?

马丁:我们没有看到中微子，我们现在要做的是做更详细的计算，看看它有多令人惊讶。因为这是一个如此有趣的事件的原因是我们对极端物理中发生的事情只有理论上的想法当两颗中子星碰撞在一起，合并，然后在几分之一秒内坍缩成一个黑洞。

这是非常奇特的物理现象，直到现在我们才真正得到一些数据，使我们能够巩固我们的想法，正如你所说，我们还没有在中微子中看到它。我们在x射线中见过它，在光线中也见过它，从蓝色开始，然后变成红色。这很有趣，因为有一些想法认为这些碰撞的中子星对影响地球上所有人的事情非常重要。

人们认为，像这样的事件创造了宇宙中大部分的黄金。当然，金是一种非常重的原子，它不能通过元素周期表中其余大部分元素的恒星过程来产生。因此，据推测，金是这些奇异事件中产生的元素之一，这些事件在每个星系中大约每10万年发生一次。这是我们第一次观察到这种现象，我们将能够通过直接观察这种光是否符合我们所期望的，如果它能产生黄金的条件，来检验这个想法是否正确。

Graihagh -我想这解释了为什么它在地球上如此罕见和珍贵。现在我知道，在2015年最初的探测中，天文学家声称引力波可以作为观察宇宙的另一个窗口，你在回答中也提到了这一点。我想知道，这是这一切的开始还是我们已经对宇宙有了一些我们以前不知道的新认识?

Martin -我认为知道引力波的存在是很重要的，因为它是爱因斯坦理论正确的最有力的证据，即使引力场非常强。它证明了引力波和黑洞的观点是正确的。但是这个天体，我认为，在8月份观测到的是特别有趣的，因为它告诉我们的不仅仅是引力，还有其他种类的物理学。它告诉我们原子、原子核和磁场在这些极端条件下的行为，并告诉我们更多关于中子星的信息。

我应该说中子星本身是在50年前被发现的。它们是由乔克在剑桥发现的埃琳·贝尔，1967年7月，他在天空中发现了一个非常奇怪的蜂鸣声射电源，几个月后，人们意识到这是一颗旋转的中子星，它的光束就像灯塔一样，每转一圈就会穿过我们的视线，这就是一颗脉冲星，第一颗被发现的中子星。

从那时起，我们发现了数千颗中子星，其中一些生活在双星系统中。我们已经预料到，在某些情况下，这些双中子星会越来越近，因为它们使用引力辐射，然后最终撞在一起，所以这个事件是预料到的。我们不知道会有多少，这让很多人很惊讶，第一个被探测到的引力波事件实际上是两个黑洞，而不是两个中子星，从某种意义上说，这是一个预期的发现。但这是一项惊人的技术成就，与50年前形成了鲜明对比，当时中子星的发现本身是完全出乎意料的。