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作者:毕业论文
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-11

作者:倪思杰、丁佳资料来源:科学网发布日期:2017/10/16 2233 6011 :51

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大新闻!北京时间8月18日22: 00(南极天文中心)

图2:第二架南极巡天望远镜T3-2(南极天文中心)

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图2:第二架南极巡天望远镜T3-2(南极天文中心)

图1: AST3-2引力波光信号(红框)。 美国国家科学基金会举行新闻发布会,宣布LIGO和处女座在2017年8月17日首次发现双星合并引力波事件。 国际引力波电磁通讯观测联盟发现了引力波事件的电磁对应物。

今年8月17日,LIGO和处女座共同探测到的引力波事件重力波(GW),是人类首次直接探测到两颗中子星合并产生的引力波事件。 在接下来的几秒钟里,美国宇航局的费米伽马射线卫星和欧洲的INTEGRAL卫星都探测到了非常微弱的短时间伽马射线爆发GRB 全球数十个天文设备随后对全球变暖进行了观测,证实引力波事件发生在离地球1.3亿光年的星系NGC 4993。

“这次发现的引力波事件不同于先前发现的两个黑洞的合并。它是由两颗中子星合并而成的 该理论预测两颗中子星的合并不仅能产生引力波,还能产生电磁波,即引力波电磁对应物 中国科学院高能研究所“百人计划”项目研究员熊少林说,“这是人类第一次同时探测到引力波及其电磁对应物。它是引力波天文学中极其重要的里程碑,在天文学和物理学史上具有划时代的意义。它正式开启了多信使引力波天文学的时代。” “

”Eye成功监测到爆发的天空区域

中国第一台空硬x光调制望远镜“Eye”成功监测到引力波事件发生时引力波源所在的天空区域,对其高能区伽马射线电磁对应物(简称引力波闪光)的辐射特性进行了严格限制,为全面理解引力波事件和引力波闪光的物理机制做出了重要贡献。相关检测结果发表在报道这一历史性发现的研究论文中。

因为引力波事件意义重大,天文学家使用大量地面和空望远镜观察它,形成了天文史上罕见的全球范围的联合观测 然而,当引力波事件发生时,只有4架x射线和伽马射线望远镜成功监测了天空区域,中国的“引人注目”望远镜就是其中之一。

在这些望远镜中,“眼睛”在0.2-5百万电子伏(MeV)能量区具有最大的探测接收面积和最佳的时间分辨率,因此它在引力波闪光(编号为GRBA的伽马射线爆发)的MeV能量区具有最强的伽马射线辐射探测能力

”以前,人们普遍认为由两颗中子星在如此接近的地方合并产生的引力波闪光会非常明亮,但是这种引力波闪光出乎意料地暗且弱,特别是在辐射非常弱的兆电子伏能量区,导致没有望远镜(包括“眼睛”)探测到这种能量区的引力波闪光 熊少林告诉记者《中国科学报》,“但是‘眼睛’由于其强大的探测性能,对MeV能量区引力波闪光的辐射特性给出了严格的上限。 “

鉴于“引人注目的”观察限制的重要性,中国不仅以合作小组的形式加入了报道这一历史性发现的论文,而且在论文主体部分报道了观察结果。 此外,《眼睛》的详细分析结果于10月16日以独立论文的形式发表在《中国科学:物理学力学天文学》杂志的英文版上。

值得注意的是,“眼睛”(Eye)最初的设计目标是探测银河系中的x光物体,如黑洞和中子星,并研究极端重力场条件下的物理规律。 通过“眼”辅助探测器的创新性使用,项目团队获得了探测伽马射线爆发和引力波电磁对应物的额外能力,使其成为世界上运行中最重要的伽马射线爆发监测设备之一,并大大扩展了望远镜的科学输出。

研究人员还透露,基于“眼睛”望远镜技术,中国科学院高能物理研究所还提出了引力波高能电磁对口全天监测项目,专门探测引力波闪光,并将其命名为“闪电” “闪电”采用有针对性的优化设计,不仅可以同时监测全天随机爆发的引力波闪光,而且检测阈值较低,监测灵敏度较高,定位能力较好。它对引力波闪光的综合探测性能远远优于现有望远镜。 目前,“闪电”的大部分关键技术研究和方案设计工作已经完成。 如果该项目立即获得批准,可以在2020年空前启动,以赶上对联合观测灵敏度最高的LIGO和处女座等引力波探测器,并获得最大的科学产出,从而使我国在引力波电磁同行的探测和研究方面达到国际领先水平。

“眼睛”望远镜由国防科技工业局和中国科学院共同出资建造。它于2017年6月15日从酒泉卫星发射中心发射空,开始为期五个月的试运行。 当参与这次引力波事件观测时,望远镜刚刚试运行了两个月。 试运行后,“眼睛”将开始正式的科学观察,并继续监测和研究引力波闪光。

南极巡天望远镜获得重要数据

与此同时,美国国家科学基金会召开新闻发布会,中文期刊《科学通报》英文版通过国际合作伙伴爱思唯尔(Elsevier)的全球发布平台发布了紫金山天文台与各中外合作单位联合做出的最新观测结果。当天晚上22点发布了相关的研究论文

中国科学院紫金山天文台研究员、南极天文研究中心主任王利凡表示,自2017年8月18日21336010起,即引力波事件发生后24小时,中国南极巡天望远镜AST3合作小组利用目前在中国南极昆仑站运行的第二架望远镜AST3-2对引力波事件GW进行了有效观测。观测持续到8月28日,期间获得了大量重要数据,并探测到引力波事件的光信号 这些数据显示,两颗中子星结合起来喷射出约1%的太阳质量(超过3000个地球质量),这些物质以0.3倍的光速被抛入星际空间空。在喷射过程中,一些材料成核并形成比铁重的元素。 因此,引力波的发现证明了双星合并事件是宇宙中大多数超重元素(金和银)的起源。

AST3-2是安装在中国昆仑站的第二架南极巡天望远镜 其有效透光孔径为50厘米,是南极洲最大的光学望远镜,在极端环境下完全实现无人值守全自动观测。 目前,AST3-2主要从事超新星探测、系外行星搜索、引力波光学对应物探测等天文研究。

中国南极天文中心是由中国科学院紫金山天文台、中国科学院南京天文光学技术研究所、国家海洋局中国极地研究所和中国科学院国家天文台发起并共同设立的研究机构。它于2006年12月25日在紫金山天文台正式宣布,现已成为促进中国南极天文学研究和国际合作与交流的平台。

众所周知,引力波是在爱因斯坦于1916年建立广义相对论后预测出来的 在极端天体物理过程中,重力场剧烈变化,产生时间空扰动并向外传播,这被形象地称为“时间空脉动” 引力波的直接探测刚刚获得2017年诺贝尔物理学奖。

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