探测引力波事件的“中国身影”

2017-11-06 11:22:00 科学网 分享
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  10月16日22时,天文学界“搞了一件大事情”,美国国家科学基金会召开新闻发布会宣布,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲室女座(Virgo)引力波探测器于8月17日首次发现双中子星并合产生的引力波事件GW170817。 在这一场天文学的“革命”中,中国没有缺席。中科院的科研人员在最初探测之后的几分钟内,就开始了忙碌的观测,“中国身影”活跃其中。

①2013年11月,AST3-2在中国最北端漠河进行总体测试。

②高能望远镜团队部分成员在载荷产品交付前合影。

③慧眼望远镜实物照片

  “慧眼”记录下历史性一刻

  直到现在,中科院高能物理研究所“慧眼”望远镜伽马暴与引力波电磁对应体项目组负责人熊少林还清晰地记得收到探测到引力波事件消息的那一刻。

  “8月17日夜晚原本是很普通的一个晚上,LIGO当晚10点有一个国际视频会议,但是9点多收到了发现双中子星并合的消息。”熊少林回忆道,“开始我以为这只是测试,没想到是真的,简直不敢相信自己的眼睛。”

  GW170817,让这个平凡的夜晚载入了史册。

  “慧眼”高能望远镜主任设计师、中科院高能所刘聪展对《中国科学报》记者说:“当晚收到消息后,大家都很兴奋,‘慧眼’首席科学家张双南老师立马从家里赶到会议室,晚上12点左右,大家开始收集分析数据,一直忙到凌晨两三点。”

  引力波事件发生时,全世界仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区,“慧眼”望远镜就是其中之一。

  熊少林解释道:“不同波段的望远镜观测范围不一样,伽马射线与其他波段相比非常特殊,只有在引力波爆发的一瞬间才产生。如果要看引力波电磁对应体的高能辐射,我们称之为引力波闪,必须在引力波爆发前后几十秒进行监测。这次引力波事件发生在南天,北半球的很多地面望远镜看不到,但慧眼望远镜运行在太空中,不受地理位置的局限。”

  由于“慧眼”在0.2~5百万电子伏特(MeV)能区的探测接收面积最大、时间分辨率最好,因此对GRB170817A在MeV能区的的探测能力最强,对该引力波闪在MeV能区的辐射性质给出了严格的上限,“这也是‘慧眼’重要的原因。”

  刘聪展说:“本次引力波闪能谱比较软,收到消息后张双南首席立即决定调整了卫星姿态,对LIGO给出的引力波可能发生区域进行扫描观测,但是受限于发生引力波的区域与太阳相距较近,‘慧眼’未能扫描到后来证实的引力波对应体所在的天区。但是即便没有很明确地看到引力波闪高能段的显著信号,我们的观测数据依然对理论模型给出了重要的限制。”

  “此次我们反应非常快,在70多个团队中,中国慧眼望远镜是第七个报告成果的,在本次引力波事件最重要的发现论文的正文部分有‘慧眼’的观测结果。”熊少林说。此外,“慧眼”的详细分析结果以独立论文的形式已于10月16日同步发表在《中国科学:物理学力学天文学》杂志英文版的网页版。

责编:陶文冬