时机是发现黄金生产中子星碰撞1.3亿光年的一切

时间:2019-08-14 责任编辑:公仪庖 来源:威尼斯人棋牌 点击:110次

即便是世界上最好的科学家也被困在地球上 - 这意味着要知道,比如说,两颗中子星相距1.3亿光年,并且像金一样制造金属有点棘手。 但这 。

在整个发现过程中,科学家得到了一些令人难以置信的幸运时机的帮助,首先是这个信号落在一个很小的时间窗口,科学家们可以收集迄今为止建造的所有三个引力波探测器的数据。 两个LIGO探测器在升级后的信号发布后仅仅八天就关闭了,他们的欧洲同行Virgo仅在8月初上线。

“我们都在想,'噢,这只是为了好玩,我们不会再发现任何东西,'”西北大学的天体物理学家方文辉告诉“新闻周刊”

他们不仅没有任何东西,而且还获得了他们所需要的碎片,不仅可以识别出中子星首次发现的碰撞,而且可以回答有关发生的事情的各种问题,并且可以提出更多问题。

引力波

引力波信号于8月17日早晨到达,当时位于华盛顿的LIGO探测器听到了一种新的“唧唧声”。 科学家不得不用检测器的路易斯安那分公司确认信号,因为仪器每隔几个小时就会产生误报,Syracuse大学物理学家在LIGO探测器上工作时告诉新闻周刊 实际上,人们在利文斯顿工厂切断了检测信号的最后一秒。 科学家不得不亲自分析路易斯安那州探测器的数据,以确认这两台机器在故障发生之前一直保持完美和谐的记录。

从这个信号来看,科学家已经知道这不是另一次黑洞碰撞。 那些“唧唧喳喳”,像警报器一样从低音高音调到高音调,发生得更快 - 不到一秒钟 - 而这一声音以低音调徘徊了近一分钟探测器可以记录。

对于科学家来说,这表明碰撞所涉及的天体比黑洞合并要少得多 - 而是两颗中子星,每颗大约是我们太阳质量的1.5倍。 它还告诉科学家,当它们碰撞时恒星的移动速度有多快:光速的三分之一。

但是LIGO的新对手, 的 ,没有注册到与LIGO相匹敌的信号。 Saulson说,有了其他机制确认LIGO的检测是准确的,处女座的沉默证明是有帮助的。 “事实上,这是一个神话般的,即时的线索”告诉球队在处女座的盲点发生了碰撞。 Saulson补充说,这实际上是将这些探测器中的三个传播到全球各地的重点。 “找到信号来自哪里,事件发生的地方,真的很有用。”

然后比赛开始让天文学家得到一个信号来自哪里的地图,这样他们就可以制定一个试图发现事件的计划。 Saulson的同事Duncan Brown帮助设计了一个精确定位信号的软件,​​该信号刚被重写。 “我们承受着很大的压力要求将天空映射出来,”他说道,导致了一个奇怪的角色转换:“我的前研究生在向我喊叫说我没有做足够快的事情。”

短伽马射线爆发

在LIGO被发现后仅仅两秒钟,科学家已经抓住了另一个难题:一颗标志着巨大的短伽马射线爆发的 ,“一个物质的消防站”,正如Fong所描述的那样。 她补充说,天体物理学家通常专注于长伽马射线爆发,称这种短变种“有点像伽马射线爆发的时髦阶层”。

以前,我们曾经发现过距离地球最近的短暂爆发发生在18亿光年之外; 8月17日爆发的距离仅为1.3亿光年,距离近15倍。

科学家猜测短伽马射线爆发可能来自中子星合并,因此LIGO和费米数据的配对已经使一些科学家相信他们所看到的东西。 “在两秒钟内,一个巨大的科学谜团得到了解决,”萨尔森说。

光签名

只有一种类型的数据需要追踪:事件的照片。 与LIGO之前发现的黑洞合并不同,中子星合并应该出现在望远镜中。 所以LIGO团队发出了警报以及他们在哪里看的地图。

卡内基科学研究所的天文学家恰好于8月17日在智利。他几个月前曾安排观察 。 “我计划在晚上大部分时间只观察那个物体,”他说,但他却醒来了LIGO警报。 他的超新星必须等待。

和他的同事们在他们认为可能怀疑这类事件的右边邻居中列出了一系列星系。 一旦太阳开始落山,他们就开始检查每一个,看着各种不同类型的光,因为他们有三个望远镜可供他们使用。

结果证明是特别幸运的。 天文学家曾预测,中子星碰撞会发红光; 相反,Shappee和他的同事在一个名为NGC 4993的星系中发现了巨大的蓝光。

此前,NGC 4993声名鹊起的首先是由18世纪英国天文学家William Herschel发现的,他也发现了天王星。 “这是一个非常不起眼的银河系,”Saulson说,“但因为它相对接近,所以已经多次观察过。” 这包括在碰撞前三周拍摄的照片,显示“一个无聊的星系”。

在8月17日的照片中,蓝光的明亮闪光成为有史以来第一次发现的一颗千瓦,这是由两颗中子星团聚在一起造成的物质和光的爆炸。 由于化学技巧,不同的元素会产生不同指纹的闪光,因此天文学家可以分析千纳瓦的内容。 他们能够识别出所谓的“ ”元素的特征,其中包括金和铂等重金属。

与此同时,地球上的望远镜正转向NGC 4993,太空中的望远镜也转向了 。 太空望远镜比地球望远镜灵活得多,所以重新定位它需要大约两天半的时间。 当它确实转向NGC 4993时,它什么都没看见。

“我们什么都没看见,真是令人兴奋!” 西北大学的天体物理学家说。 “我们决定继续盯着天空中的那个位置。” 大约两周后,他们获得了一个信号奖励。 延迟意味着他们可以计算出碰撞产生的X射线爆发有多接近地球,并确定射流指向离地球20到40度之间。

而且这个信号正好及时到达了我们,因为在另一个巧合中,太阳很快阻挡了我们对爆炸的看法。 天文学家在12月之前一直是盲目的 - 但如果他们的好运持续下去,仍然会有一些东西值得关注。