宇宙大爆炸本身会产生引力波，我们称之为原初引力波。[详情]

　　全球数十家天文机构先是罕见地相继放话，准备在16日22时同时发布重磅消息，搞得普通民众还以为发现了外星人。[详情]

　　当中子星碰撞时，高温高密度且不断膨胀的碎片云从两个中子星上剥落，形成了图中粉色的云团。[详情]

　　在此次引力波事件的观测中，中国科学家也跻身前列，不仅包括一直在进行积极探测引力波的清华大学LIGO工作组，中国的三大观测“利器”亦参与其中[详情]

　　在爱因斯坦时代，如果有足够先进的实验手段和计算手段，可能100年前就探测到引力波了。[详情]

　　10月16日，全球多国科学家同时举行新闻发布会，宣布人类首次探测到来自双中子星合并产生的引力波以及电磁信号。[详情]

　　自去年2月人类首次宣布发现引力波以来，迄今所报道的四个引力波源均为双黑洞并合事件。[详情]

　　距离3位引力波科学家捧得2017诺贝尔物理学奖刚刚过去十几天，一场声势浩大又神秘兮兮的发布会再度吸引了全世界的目光。[详情]

　　过去几千年里，人类甚至都不知道引力波的存在。2015年，我们第一次看到了引力波，但那时观测到的只是黑洞并合，它们没有放出任何别的信号，也无法准确判定并合的地点。[详情]

　　而这一次，我们找到了引力波信号对应的天体，可谓“闻其声，且见其人”——面对黑暗广袤宇宙，我们变得“耳聪目明”了！[详情]

　　激光干涉引力波天文台（LIGO）科学合作组织和室女座引力波探测器（Virgo）合作组织宣布再次探测到引力波，并观测到其电磁对应体——两颗中子星的并合。[详情]

　　来源：知识分子微信公众号 撰文 | 胡    镭 等 责编 | 陈晓雪 ►南极巡天望远镜 AST3-1（左）， AST3-2（右） 安装在南极冰穹 A（2016 年 1 月）。 科学背景 引力波是一种不同寻常的波动。简单来说，引力波是当物质的分布随时间发生变化时产生的“时空涟漪”。波一般人都很熟悉，一块石头被丢进水里在湖面上会产生的波纹。但时空的波动和物质的波动确有根本区别。当引力波从宇宙深处传到地球表面的时候，地球上所有的物质都会随之波动，不管重如泰山或轻如鸿毛都会一起随引力波波动。不仅如此，所有的时钟无论多么精确都会相应地时快时慢。 1916年，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其它预言如光线在引力场中弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获观测验证，唯有引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图” 。根据广义相对论，物质“告诉”时空怎样弯曲，而时空“告诉”物质如何运动。当物质的分布随时间而变化时，就有可能产生引力波这种“时空涟漪”。宇宙中每时每刻都充满着时空涟漪，波长（频率）和幅度各不相同。不过，这些时空涟漪的幅度非常小，只有那些发生急剧变化的天体，才能够辐射有可能被现有科学技术设备探测得到的引力波。这些天体，包括了黑洞、中子星等极端致密星构成的双星系统，它们因为不停的辐射引力波而损失能量，相互间距离就越来越近， 最后发生相互碰撞而并合成一个更大质量的黑洞。致密双星在并合前辐射的引力波能量虽然很大，但在时空本身所引起的涟漪却非常小，目前的技术尚无法直接探测。 1993 年诺贝尔物理学奖授予泰勒和赫尔斯，就是因为他们自 1974 年起的 30 年时间里对脉冲双星 PSR1913+16 做了持续观测，观测结果精确地按广义相对论所预测的那样半长轴每年缩短 3.5 米，间接验证了引力波的存在。 2016年2 月11，美国地基先进激光干涉引力波天文台（advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory， aLIGO）宣布探测到来自双黑洞并合的引力波辐射，一举证实了广义相对论给出的黑洞和引力波两大预言。2017年10月诺贝尔物理学奖授予LIGO的三位奠基者，Rainer Weiss，Barry C。 Barish和Kip S。 Thorne。引力波的直接探测，从实验上加深了人类对宇宙和时空的了解，是人类科学史上的一个重要里程碑。 引力波发现的重要和深远的意义，还在于它开启了人类探索宇宙和天体的起源、结构和演化的一个新窗口。对于天文学家来说，研究宇宙和天体的信息载体从电磁波延伸到了引力波，它们与诸多中微子、宇宙线探测设备相结合， 带领人类进入多信使天文学的新时代。 然而，引力波信号微弱，探测的难度非常大。特别是，目前LIGO对引力波源空间方位的定位精度不高。例如，第一例引力波源GW150914，LIGO的空间方位误差达到600平方度，相当于2700个太阳密密麻麻排列在天空所占的天区大小。当然，随着地球上其它引力波探测器的联合探测，引力波源的空间定位精度将得到显著改进。这和利用3颗以上GPS导航卫星达到精确导航的原理差不多。未来美国LIGO、意大利VIRGO以及日本、印度等其它引力波探测器的联合探测，引力波源的空间定位精度预期将提高到约10平方度，能够很大程度上提高发现引力波源在传统电磁波段的伴随信号（电磁对应体） 的机会。 引力波探测结合传统的电磁辐射（从伽玛射线、 X 射线，到光学、红外直至射电） 探测，既可以检验现代物理的一些基本假设，也可以研究黑洞、中子星等极端致密天体的性质，将极大地提高引力波事件的科学价值。首先， 电磁辐射对应体的探测，可以精确且独立测定引力波事件的空间方位，并且通过发现引力波源及其电磁对应体的宿主星系。其次，宿主星系的红移结合引力波信号本身计算得到的距离，可以对宇宙学主要参数，特别是哈勃常数进行高精度测量。第三，电磁辐射易于探测，并携带了很多与引力波信号互补性的信息，因此它能帮助科学家全面了解中子星并合的物理过程，并深入研究极端引力、极端密度等条件下的物理规律。 中子星并合和GW170817 中子星并合（双中子星并合、中子星-恒星级质量黑洞并合）过程中产生强烈的引力波辐射，是 LIGO/VIRGO 等探测器的主要观测对象，也是天文学家最关注的引力波电磁对应体的目标源。中子星双星并合过程中不仅会发射出强引力波辐射，还会抛射出一些高速运动的物质。这些物质内部作用或与中子星外部的星际介质相互作用，可能产生伽玛射线、X 射线、紫外、光学以及射电等辐射。 目前爆发时标短于2秒的伽玛暴，普遍认为起源于中子星双星并合事件。中子星并合的过程中向太空中抛射出大量的富含中子的物质，这些物质通过快中子俘获过程产生重元素甚至是宇宙中最重的元素，这些不稳定的重元素随之衰变进而加热外流体，产生为期约 1 到 2 周的光学、红外爆发。这个现象由我国学者李立新教授与已故的普林斯顿大学 Bohdan Paczynski 教授在 1998 年首先提出， 目前这类现象被命名为“巨新星”（macronova）或者“千新星” （kilonova） ，因为这类现象比通常的新星要亮一千倍，但比超新星则暗一百倍。 因此，中子星双星并合产生的引力波事件， 在光学、 红外波段最具探测前景。 2017年8月17日LIGO和VIRGO共同探测到的引力波事件GW170817，是人类首次直接探测到的双中子星并合产生的引力波事件。在引力波并合信号发生后的1.7秒，美国宇航局的Fermi 伽玛射线卫星和欧洲的INTEGRAL 卫星都探测到了一个极弱的短时标伽玛暴，被命名为GRB170817A。Fermi卫星对该伽玛暴的触发时间为世界标准时间当天的12 时41分06.47秒（北京时间当天晚上20时41分）。这是人类首次将电磁波信号与引力波信号毫无疑义的联系在了一起。 最后，引力波和电磁信号的同时探测，可以揭示宇宙超铁元素的起源、高精度测量引力波的速度以及检验爱因斯坦等效原理。 特别值得一提的是，宇宙中比铁更重的元素的起源是21世纪宇宙物理学领域11个重大科学问题之一。 GW170817的重要意义 自爱因斯坦预言引力波到现在，101年过去了。引力波的探测于今年刚刚获得诺贝尔物理奖，在享受此一喜讯所带来的荣誉的同时，LIGO/VIRGO团队及其每一个合作成员， 也同时在致力于GW170817的研究，并以此为标志正式开启了包括引力波在内的包括引力波、中微子、电磁波、宇宙线等多种手段联合探索宇宙的崭新时代。这一里程碑式的事件，将是天文学的一场意义深远的革命，而且如同历史上每一次天文学革命一样，它也必将成为人类文明的标志性事件。 这里需要说明一下LIGO的引力波探测技术已经达到了多么令人震惊的水平。 前面说过，引力波是时空涟漪。探测引力波需要探测到时空的抖动。这个抖动非常非常微小。LIGO的探测器可以探测到惊人的质子直径万分之一的细微变化。地球上一个极其微小的震动都有可能掩盖引力波微弱的信号。LIGO/VIRGO可以成功剔除各种噪音，实现其宏伟的科学目标，这自然是人类科技文明的一个重大进步。 南极巡天望远镜观测GW170817 a。测光观测 全球有超过50台天文设备对GW170817开展了精细观测。南极巡天望远镜AST3 合作团队利用正在南极运行的AST3-2也对GW170817开展了密集观测。 AST3合作团队也是深、宽场巡天（Deep Wide Field，简称 DWF）的合作团队。双方联合利用几乎澳大利亚所有望远镜以及欧洲南方天文台的 8 米大口径望远镜对 GW 170817 从光学到近红外进行了观测。 AST3 团队由此获得大量有关 GW170817 的重要数据。 AST3 望远镜位于南极大陆的最高点冰穹 A，其地理纬度为-80 度 22 分。GW170817 虽然位于南天区，但在天球上的赤纬为–23 度 22 分 53.350 秒，对 AST3来说却是非常靠北面了。用 AST3 观测 GW 170817，需要把望远镜指向距离地面只有 20 几度的方向。 AST3 在历年观测中从来没有指向过这么低的位置。为望远镜的安全考虑，我们所有观测都要求在较高的赤纬方向观测。 AST3 是全球首个在南极运行的全遥控望远镜，如果望远镜在观测期间失控而卡在赤纬较低的方向，等到南极夏天就不可避免地会被太阳直射，损坏精心研制的精密设备。但GW 170817 如此之特殊， AST3 团队在得到坐标位置后，本来非常谨慎的运行团队几乎在没有任何异议的情况下，停止了所有其它的观测计划，立刻对 GW170817 开始了观测。 此时的冰穹 A 漫长的极夜刚刚结束，就在此数天前我们刚得知望远镜旁的太阳能板已捕捉到了极夜后的第一缕阳光，这意味着南极最佳的观测时间段实际上已经过去。尽管在这样极端的条件下，我们仍然认为这值得一试。 北京时间 8月 18 日夜晚 21：00，繁星再一次密布于冰穹 A 的上空（图 1）， 而从南极传回的图像中我们也清晰的看到宿主星系 NGC 4993。得益于 AST3-2 稳定的主轴和机械结构设计，在接下来约两个半小时的窗口期内，望远镜成功地对这片天区进行了连续不间断的观测，共采集了 21 张长曝光图像，而正是这段时间的数据，让我们最终探测到了第一例来自双中子星合并的光学对应体信号。为了尽可能地记录下对应体亮度随时间的演化，我们的观测一直持续到了 8 月 28 日。 AST3-2 在 8 月 18 日观测窗口期内目标地平高度 （<30 度） 的示意图。 与观测同步进行的还有数据的分析和处理。 由于南极独特的地理位置，我们的图像数据需要依靠速度缓慢的铱星卫星进行传输，为了节省宝贵的时间和昂贵的通讯费用，必须远程对存放在南极的大量数据进行及时的分析，然后将有效的数据传回做进一步的处理。事实上，尽管我们已经知道望远镜拍摄到了宿主星系，但却很难直接地从单次曝光的图像中，判断出是否有来自光学对应体的信号，因此我们使用了图像相减的方式来进行信号探测。这就如同我们难以发现一只停在路灯旁的萤火虫一样，而只有当我们关掉这盏灯时萤火虫才能被看到。 经过几天的数据采集， 以及对缓慢的数据传输的等待， 紫金山天文台南极天文中心的两名研究生胡镭、孙天瑞在国家天文台的博士生马斌和南京大学的博士生梁恩思同学的协作下，调试好了数据分析程序， 这盏“灯”成功地被我们关掉，8 月 18 日观测图像中的光学信号也终于浮出了水面（图 2）， 而信号所在的天球坐标与 LIGO 合作组给出的双中子星并合的位置完全吻合，其偏差小于一个角秒，自此我们也就确认了 AST3已经成功探测到了来自 GW 170817 引力波事件的光学对应体。 AST3-2 在 8 月 18 日观测窗口期内引力波光学信号（红色方框内） 。 当胡镭在微信里第一次告诉大家，AST3 已经探测到 GW 170817 的光学信号时，整个 AST3 团队都非常激动。AST3 望远镜登上天文观测研究的大舞台期待中的这一天终于来到了。 随着数据进一步进行测光处理，我们很快测量出 AST3 在引力波信号之后的1 天左右的窗口期内（即 18 日的观测），目标的 i 波段星等由 17.23 星等降到了 17.72 星等。由于目标源的快速变暗，8 月 18 日之后的图像中没有再探测到信号，但也提供了两个可靠的测光上限。 紧接着紫金山天文台吴雪峰研究员与南京大学戴子高教授、博士生刘良端和肖笛博士开始尝试利用千新星（kilonova） 的半解析模型拟合了 AST3 的观测数据（图 3） 。 通过计算， 我们发现这次双中子星并合产生约 1%太阳质量并以大约光速的 30%快速运动的抛射物，也可以说是抛出超过 3000 个地球质量的富含中子的物质，这些物质通过快中子俘获过程，核合成重元素，部分形成比铁还重的超重元素。 AST3 的观测数据与国际其它望远镜探测得到的数据一起， 对我们认识双中子星并合的物理过程提供了非常重要的信息。 AST3-2 测光数据显示的 GW 170817 光学对应体时间演化和千新星（kilonova） 半解析模型拟合结果。 b。与澳大利亚的合作观测 我国天文学家和澳大利亚天文学家有着长期的、非常深入的合作。 AST3 望远镜本身就获益于新南威尔士大学所提供的发电系统。在这次对 GW 170817 的观测中，这个合作又发挥了巨大做用。 AST3 望远镜所获得的数据恰好在 GW170817 光学对应体开始的下降阶段。这对研究 kilonova 的物理性质非常重要。 AST3 的数据与澳大利亚的测光与光谱数据结合，对 GW170817 的物理过程给出了非常重要的限制。双方合作所写的研究论文也将在今日发表。 南极巡天望远镜介绍 a。望远镜研制运行 南极巡天望远镜 AST3 是国际上首套可远程遥控无人值守运行的南极光学望远镜（本文首图），口径 500/680mm，视场 4.3 平方度，包括 3 台不同滤光片的望远镜，中科院南京天文光学技术研究所采用了创新设计的大视场折反式光学系统，既具有经典施密特系统的优良像质，又具有镜筒短，结构紧凑和消畸变及大气色散校正等优点。中科院国家天文台团队为 AST3 望远镜定制了具有高度冗余的运控和数据系统，包括自动的巡天规划和观测、数据安全存储和实时处理、以及自动报警和实施监测等（http://aag.bao.ac.cn/klaws/， 图 5），完全实现了 AST3 在南极冰穹 A 无人值守的全自动可靠运行，属国际首创。  南极巡天望远镜 AST3 的仪器设备实时监控系统。 AST3 的研制和运行是跨学科成功合作的典范。在国家海洋局南极科考的大力支持下，项目主要参与单位包括中科院紫金山天文台、中科院国家天文台、中科院南京天文光学技术研究所、海洋局中国极地研究中心、天津师范大学、南京大学、清华大学、北京师范大学、天津大学、澳大利亚新南威尔士大学、英澳天文台和斯威本科技大学。在南极天文近 10 年的发展中，项目也先后获得了多方的经费支持，包括国家自然科学基金委、中科院方向性重点、紫金山天文台、国家天文台、南京天文光学技术研究所、 清华大学、南京大学、北京师范大学以及科技部 973 项目。 第二台南极巡天望远镜 AST3-2。 目前在运行的是第 2 台南极巡天望远镜 AST3-2（图 6），配置 i 波段滤光片，2017 年首次实现了望远镜无人值守的全年越冬观测，国内首次批量发现了系外行星的候选体，并成功观测到引力波 GW170817 的光学对应体。参加望远镜运行的单位包括中科院国家天文台 AST3 运控中心， 南京天文光学技术研究所课题组，紫金山天文台南极天文中心和南京大学系外行星组。 b。 其他科学内容： 高精度系外行星探测 太阳系外行星探测是目前国际上非常前沿的课题，其最终目标之一是在太阳系近邻发现适合生命居住的宜居行星。由于行星自身辐射非常弱，离宿主恒星又非常近，系外行星的探测极其困难。1995 年瑞士日内瓦 M。 Mayor 团组和美国UC 伯克利大学 G。 Marcy 团组宣布首次观测到系外行星，由此揭开了系外行星发现的序幕。这两位科学家也分享了 2005 年的邵逸夫天文学奖。 AST3-2 对 TESS 南天目标区域的扫描观测。在这个 TESS 重点覆盖天区内， AST3-2 的测光精度达到了 0.001 星等，并找到了 100 余个太阳系外行星候选体。 2009 年 Kepler 卫星上天，利用行星掩食宿主恒星产生的光变发现了近 4500颗左右的系外行星候选体（其中 2330 颗被后续证认），确定了里程碑式的成就，Kepler 卫星的设计者 W。 J。 Boruchi 也获得了 2015 年邵逸夫天文学奖。得益于南极冰穹最高点（Dome A 中国昆仑站）的优秀测光条件以及得天独厚的连续极夜环境，安装在此的望远镜在搜寻行星掩食宿主恒星的光变信号方面具有独特的优势。通过昆仑站的 CSTAR（口径为 14.5 公分的中国之星望远镜阵列） 和 AST3-2望远镜在 2008、 2016 及 2017 年的观测，以南京大学课题组为主， 中国南极天文合作团队发现了 100 余颗高置信度的系外行星候选体，其中 6 颗基本被证认。这也是国际上首次在南极天区批量发现系外行星候选体。 对国家重大科技基础设施南极昆仑站天文台建设的意义南极巡天望远镜是国际上首套可远程遥控无人值守运行的南极光学望远镜，2017 年 AST3-2 成功实现全年越冬观测，表明面向南极内陆极端环境下的光学望远镜研制关键技术取得了突破性进展， 同时在无人值守遥控运行方面也积累了成功经验。 正在研制的第 3 台 AST3-3 望远镜还将观测范围拓展到近红外波段，可以有效利用南极昆仑站地区红外观测的优秀台址条件，为我国开展近红外波段时域巡天和系外行星探测研究提供了重要机遇，有望突破中国红外天文观测的瓶颈。 为充分利用昆仑站珍稀台址资源，面向重大科学问题，由国家海洋局和中国科学院共同建议的南极昆仑站天文台包含 2.5 米光学红外望远镜和 5 米太赫兹望远镜两台天文观测设备， 以及台址设施、 能源通信与交通和运控等支撑系统。 南极巡天望远镜作为科学与技术上的先驱，其成功观测为南极昆仑站天文台建设提供了全面的技术储备和人才基础， 为我国在南极天文研究领域取得国际领先地位奠定了坚实基础。 参与观测及数据处理主要人员 紫金山天文台：胡镭 王力帆 吴雪峰 孙天瑞 南京大学：梁恩思 刘良瑞  国家天文台：马斌 南京天光所：袁祥岩 李晓燕 李正阳 注：本文系南极天文团队各成员（单位）共同所著。[详情]

　　全球多国科学家16日同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。[详情]

　　这两年来，引力波多次占据媒体头条，从一种几乎很少有人关注的高深词汇一下子融入了我们的日常生活。[详情]

　　世界各大天文台联合预警：今晚公布引力波重要发现 世界各大天文台联合预警：今晚公布“引力波重要发现”央广网北京10月16日消息(记者张加宁)据中国之声《新闻纵横》报道，这两天，全球数十家著名天文机构纷纷发布了同一条消息：北京时间今日(16日)晚上10点，将发布重大消息。这吊足了全世界的胃口。这些机构包括南京紫金山天文台、美国国家航空航天局、欧洲南方天文台等。平时都挺严谨挺靠谱的组织，这次却很是调皮，除了这一句“重大消息”，口风都紧得很。看来不到今天晚上10点，他们都绝不会透露分毫。不过有天文爱好者从今年8月《自然》杂志的一篇文章中看出了端倪，这个“重大发现”不是有些人猜测的发现了外星人；不过也大可不用觉得失望，因为这次发现的主角同样是位重量级角色：引力波。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。而发现引力波的三位美国科学家也刚刚在本月初毫无争议地获得了诺贝尔物理学奖。虽然这次引力波新发现还没有正式公布，但目前也有一些猜测：过去探索到的三次引力波事件，都是双黑洞并合。但黑洞并合真的是“黑”的，它不会发射出电磁波；而这次，有可能是会在电磁波波段释放出巨大能量的双中子星并合。这样，在电磁波望远镜中，这个引力波，是会发光的，至少是能被电磁波望远镜“看”到的。当然，在今天晚上之前，一切都是猜测。但是，科学家们为什么要对引力波如此神魂颠倒？我们是不是在探测未知世界的路上又更进了一步？“世界那么大，我想去看看”。然而宇宙真的太大了，有时我们只能去听听。爱因斯坦的广义相对论一百年前就预言了引力波的存在，但直到2015年才首次获得证实。近一个世纪的求索后，人类终于聆听到宇宙深处的声音。科学家：大家可以听到最后一响，我们有一个 “biu”的一声，这个大家可以看到，在频域它已经非常非常突出了，这就是我们所探测到的引力波，所以我们讲我们听到了引力波的声音。我们想象的宇宙空间像水波纹一样的时空分布，如果这里面有物质，尤其是像黑洞这么的物质，开始在里面对时空进行搅动的话，它就会不断释放引力波。这么形象地解释，来自于清华大学LIGO工作组负责人曹军威。LIGO是美国“激光干涉引力波天文台”的简称，背后有十多个国家、千余名研究人员的艰辛付出，正是他们在2015年首次成功探测到引力波。引力波由黑洞等天体在碰撞过程中产生，有人把它想象成石头丢进水里产生的波纹，也有人用电影《泰坦尼克》里男女主人公跳舞的场面来描绘它。曹军威：《泰坦尼克号》中的杰克和罗斯之所以会互相吸引，除了因为爱还因为质量，有质量的物体会使他周围的时空发生扭曲，物体的质量越大时空就扭转的越厉害。如果你将时空看成一张大橡胶膜，然后往上面放一个罗斯，那么她的质量就会把橡胶膜往下压，如果放一个杰克，那你会看到罗斯和杰克分别造成的时空扭曲，让他们俩逐渐接近对方。太阳和地球的关系也是一样的道理，只不过太阳的质量比地球大的多，造成的时空扭曲也更大，所以看上去是地球绕着太阳旋转，所以按照广义相对论的思路引力只是时空扭曲必然带来的现象，而当太阳和地球跳转圈舞的时候，他们周围的时空就会发生起伏、震颤和波浪。这种变化以波的形式向外传播，用听起来很厉害的说法讲就是引力波。这样的描述使得引力波听起来很浪漫，而在科学家眼中，发现引力波的伟大之处是人类又找到了一种探索浩瀚宇宙的新途径。国际宇航联空间运输委员会秘书长、中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光：基于目前人类掌握的物理知识和可以预见的物理学知识，人类只能在太阳系的范围内活动，不可能到哪怕是最临近的恒星系去旅行的。那么只有一种可能性，就是除非将来物理学发生质的飞跃，也就是说人类对自然界的认识产生质的飞跃才有这种可能性。那么引力波他最重要的意义在于，人类从过去到现在所有对自然界的观测，包括天文观测，主要依赖于电磁波，也就是雷达或者是光学波段的电磁波对未知世界进行探测。而有了引力波以后我们就对自然界多了一种探测的手段，那么这是一个质的差异。那么引力波的探测有可能使我们了解到更丰富的有关于黑洞、中子星等等这些天体在发生一些现象和剧烈变化时的时空变化，所以说它对于我们了解物质世界是非常有用的。美国宇航局高级科学家、诺贝尔物理学奖得主约翰·马瑟：这对于天文学来说是巨大的发现，不仅仅是技术上的进步，也不仅仅证明了爱因斯坦理论的正确，这是我们在天文学上发现的全新的东西。现如今，即使是不做科研的普通人也大都知道，宇宙起源于由大约137亿年前发生的一次大爆炸。而引力波的发现最终将帮助我们探索宇宙起源的诸多秘密。杨宇光：在宇宙从一个奇点大爆炸，产生目前我们见到的宇宙的整个过程是如何演化的，实际上人类也仅仅是有假说而已，并没有从理论上和实践上去证实它。而通过引力波的研究我们可以了解，比如像之前提到的黑洞等一些现象所产生的极端的物理规律是十分有用的，对我们更好的认识宇宙起源也就是刚才所讲的大爆炸以及它的演化过程，有非常重要的参考价值。 [详情]

　　500米口径球面射电望远镜（FAST）近日宣布首次发现脉冲星，使中国跻身脉冲星俱乐部。而通过“看”这种中子星的旋转，“中国天眼”还有望“听”到另一种宇宙的律动：引力波。由美国加州理工学院主导的LIGO团队于2016年初宣布成功探测到引力波，造就了今年毫无悬念的诺奖归属，也掀开了国际上加紧引力波研究布局的热潮。 除了贵州山区大窝凼中的“大锅”FAST，中国正在海拔5250米的世界屋脊上建设“阿里一号”望远镜。并计划将卫星送上太空，三路并进，捕捉引力波。中国科学院高能物理所研究员张新民10月12日接受澎湃新闻专访（www.thepaper.cn）时介绍道，引力波就像电磁波一样，具有不同的频段，对应的探测方式也不同：“这三种方法中，空间探测和FAST通过脉冲星来探测的都是天体产生的引力波。”由张新民担任首席科学家的阿里计划，针对的则是宇宙学起源的原初引力波。作为宇宙暴胀理论的预言，原初引力波对于人类了解宇宙的诞生和演化意义非凡。“到目前为止，这个东西还都没看到，而且它的科学意义非常重大。”张新民说道。世界屋脊上的阿里天文台外景。微信公号 中科院高能所 图“看”不同的光，捕捉不同的引力波“2016年2月LIGO宣布探测到引力波以后，国家做了一个整体部署，科技部、中科院、（国家自然科学）基金委启动了相应的项目。还有一件非常重要的事：科技部成立了引力波研究专家委员会。”张新民说道。目前，中国的引力波探测力量兵分三路：阿里计划、贵州的 FAST和空间探测。阿里计划由中科院高能所牵头，合作单位包括国家天文台、天光所、紫金山天文台、上海微系统所、理论所、西藏大学、中科大、北师大、北京大学、清华大学、华中师大、美国斯坦福大学等。台湾大学正在申请经费参加阿里计划。FAST是通过脉冲星计时阵列的方式探测引力波，未来还将加入国际联合的脉冲星引力波探测计划。空间方面现有两个方案，一个是由中科院力学所和国科大领导的“太极计划”，另一个则是由中山大学主导的“天琴计划”。为何需要兵分三路？张新民解释道，就是要“听”到不同频段的引力波，方式也就不同。引力波是爱因斯坦广义相对论的重要预言。引力波到来时，造成时空弯曲， 影响了传播中的光子。张新民说道，LIGO“看”的是激光，FAST “看”的是脉冲星发出的光，而阿里计划“看”的是一种叫宇宙微波背景辐射的“光”。一张137亿年前的宇宙照片宇宙微波背景辐射（CMB）是一群古老的光子。宇宙在极早期曾经充斥着各种基本粒子而处于混沌的等离子体状态，直到大爆炸大约38万年后，质子和电子结合成稳定的中性氢原子，宇宙才变得通透起来并可以让当时的光子自由穿行。这群光子，在穿行约137亿年后到达地球，就像是一张137亿年前的宇宙照片。而宇宙暴胀理论认为，在大爆炸发生后的极短一瞬间，宇宙经历了一场快速膨胀，时空产生了剧烈扰动。这“暴胀”过程中产生的原初引力波就会在宇宙微波背景辐射中留下可探测的印迹，即B模式偏振。探测B模式偏振就是阿里计划追寻的目标。阿里第一期观测舱即将建设完毕在项目具体的时间表上，张新民说道，阿里项目分两期建设，第一期目标“三年建成，五年出成果”。张新民透露，第一期就是正在海拔5250米处建造的阿里一号望远镜，实现我们对原初引力波的首次测量。“项目的第一步，就是建设观测舱，现在已经差不多快建好了。2019年把望远镜放上去安装调试，2020年就开始观测了。”第二期则是建造灵敏度更高的阿里二号望远镜，实现对原初引力波的精确测量。科学上，不仅探测原初引力波，对重要的基础物理其他课题我们也要开展研究，比如检验CPT对称性、研究暗能量的物理性质。星空下的阿里天文台。微信公号 中科院高能所 图西藏阿里：全球四大最佳的观测点之一为何选择了西藏阿里呢？张新民说道，大气越稀薄、水汽含量越少，才越有希望减少干扰，更能看清原初引力波留下的痕迹。2014年5月，张新民带领团队提出了在西藏阿里开展CMB实验研究。目前，全球共有4个最佳的观测点。现有的重要的CMB实验站都集中在南极极点和智利阿塔卡马沙漠这2个南半球的点。北半球的2个点是格陵兰和西藏阿里。2014年，在南极极点的美国BICEP团队一度宣称发现了原初引力波，结果发现是银河系中星际尘埃造成的“乌龙”。张新民说道：“阿里计划和南极实验项目是一种互补。我们现在就在和BICEP合作。一南一北协同观测十分重要。他们团队的负责人郭兆林教授，被我们请过来做阿里计划的高级顾问。”目前阿里一号望远镜的探测器数目是美国南极最灵敏的BICEP3望远镜的2.7倍。“做第一个看到的”2017年的诺贝尔物理学奖授予LIGO团队的（雷纳·韦斯（Rainer Weiss）、基普·索恩（Kip Stephen Thorne）和巴里·巴里什（Barry Clark Barish），可谓毫无悬念。引力波的发现，是一个世纪以来物理学界的最大盛事。引力波“火”了。不过，在LIGO宣布结果之前，从事引力波相关研究的科研人员是寂寞的。早在1973年春，著名物理学家周培源教授发表了要重视基础研究的文章，传达了周恩来总理的声音，要在中国物理学领域开拓关于引力波的研究，此后，中山大学物理学教授陈嘉言等人也做出了重要的贡献。然而，由于科研投入和引力波研究环境的变化，中国的引力波探索陷入了空白期。张新民作为阿里计划的主要倡导者，也曾陷入“找不到对口部门”的尴尬局面。2016年3月，作为全国政协委员的张新民借着LIGO的东风，受到了媒体的广泛关注。他呼吁提高对基础研究的重视，并进一步改进科研的评价体系：“引力波，我们错过一次就够了！”张新民谈到了上个月逝世的FAST总工程师南仁东老先生。南老为大望远镜的选址踏遍了贵州山区的窝凼，又在后续的20多年间吃透了工程的每一个环节。不过，南老生前，并未获得过奖项。“作为科学家来说，只能尽力做好，不能光想着结果。LIGO也是这样的，几十年，1000多名科学家参与，最后拿诺奖的也只有三位。”张新民说道。去年巴里什在接受澎湃新闻采访时也说道：“LIGO那时候是个高风险的实验性项目，我们也不能打包票一定能探测到什么，前前后后花费几亿美元，最后可能是打水漂的。在科学上，欲成大事，必冒风险（Great science has to take risks）。”好在，LIGO只是翻开了新的一页，引力波这一章上还有大量的空间可以抒写。目前，LIGO确认的4次引力波事件都是由黑洞产生的，世界还在期待由中子星、超新星等天体产生的引力波，由此从另一个角度了解宇宙：射电、光学、伽马射线等电磁波谱，都是由光子承载的，而引力波则携带着与光子截然不同的信息。其中，宇宙暴胀时期形成的原初引力波更是意义重大。引力波的发现，完成了爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图，原初引力波则能帮我们检验宇宙起源理论，回溯混沌初开时的故事。这样的成果，无疑是诺奖级别的。“谁都没‘看’到（原初引力波），这对我们中国阿里来说就是个很好的机遇了，我们有望能做第一个看到的。但挑战很大，因为大家都在往前走。我们必须抓紧往前赶。”张新民说道。 [详情]

　　作为宇宙暴胀理论的预言，原初引力波对于人类了解宇宙的诞生和演化意义非凡。“到目前为止，这个东西还都没看到，而且它的科学意义非常重大。”张新民说道。[详情]

　　首先，科学家们将探讨LIGO， Virgo以及全球各地其他科学机构在引力波研究方面取得的最新进展。[详情]

　　为什么一项常人难以理解的天体物理学新发现能够引发如此多的关注？究竟什么是引力波？发现了引力波，又有怎样的科学意义？[详情]

　　北京时间10月3日下午5点45分，诺贝尔物理学奖颁给 LIGO（激光干涉引力波天文台）的三位科学家。“这是我们意料之中的事情。”引力波探测领域的科学家，中科院高能物理所研究员张新民表示。[详情]

　　2015年9月14日，LIGO探测器目睹了一次时空中的涟漪。[详情]

　　北京时间10月3日17点45分，万众瞩目的2017年诺贝尔物理学奖揭晓。[详情]

　　来源：知识分子 相关新闻： 引力波为什么获诺奖？通俗易懂给你讲一遍 获诺贝尔物理学奖的引力波是啥？要从爱因斯坦说起 2017年度诺贝尔物理学奖获奖者到底是谁？  2017年诺贝尔物理学奖授予雷纳·韦斯（Rainer Weiss）教授，基普·索恩（Kip Stephen Thorne）教授以及巴里·巴里什（Barry Clark Barish）教授。 三位科学家的获奖理由是： 他们对LIGO探测器和观测引力波的决定性贡献 2016年2月12日，激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，LIGO）合作组宣布，他们于2015年9月14日探测到了引力波，它来自一个质量为36太阳质量的黑洞与一个29太阳质量的黑洞的碰撞，然后并合为一个62太阳质量的黑洞，失去的3太阳质量转化为引力波的能量。“太阳质量”是天体质量的单位，1个太阳质量意思就是说，它的质量等于太阳的质量。2015年12月26日，2017年1月4日，2017年8月14日，LIGO又先后三次探测到黑洞并合产生的引力波。 获奖人简介    基普·索恩（Kip Stephen Thorne） 基普·索恩（Kip Stephen Thorne），1940年6月1日出生在美国犹他州的洛根市，现年77岁。父亲维恩·索恩是农艺学专家，母亲艾莉森·索恩是经济学家。索恩早年在学术道路上顺风顺水，成为了加州理工历史上最年轻的正教授之一。他于1962年获得加州理工的学士学位，在1965年获得普林斯顿大学的博士学位。1967年索恩回到加州理工被聘任为副教授，三年后晋升为理论物理的教授。 雷纳·韦斯（Rainer Weiss） 雷纳·韦斯（Rainer Weiss），1932年9月29日在德国柏林出生，现年85岁。为了躲避政治动荡，一家在1932年末搬家到布拉格，后在1938年搬家到美国。他年轻时在纽约市度过，曾就读于哥伦比亚文法学校。他在1955年获得麻省理工学士学位和1962年获得麻省理工学院博士学位。他于1960至1962年执教于美国塔夫斯大学，1962至64年是普林斯顿大学的博士后学者，后于1964年加入麻省理工任教。 巴里·巴里什（Barry Clark Barish） 巴里·巴里什（Barry Clark Barish），出生在内布拉斯加州的奥马哈，现年81岁。他在南加州长大，高中就读于洛杉矶。1957年获得物理学学士，1962年获得加州大学伯克利分校的实验高能物理的博士学位。1963年他加入加州理工。巴里什在美国自然科学基金会国家科学委员会批准资助该项目中发挥了重要作用，并对LIGO的建造和交付使用发挥了重要作用。他还创建了LIGO的科学合作组织（LIGO Scientific Collaboration），目前全球的合作者已经超过1000个。 专家解读    曹军威（清华大学教授，LIGO中方研究员）： 此次获奖的意义在于，这一探测证实了阿尔伯特·爱因斯坦1915年发表的广义相对论的一个重要预言，并开启了一扇前所未有的探索宇宙的新窗口。从未来的发展来看，开启了引力波天文学的新时代，形成引力波观测触发下的多信使天文学。对我们中国而言，清华大学信息技术研究院LIGO科学合作组织工作组参与了引力波直接探测并作出了贡献。中国亟需自主建设引力波天文台、培养跨领域人才、加强国际合作，进而带动技术创新和科学发现，推动我国引力波研究的发展。 李淼（中山大学天文与空间科学研究院院长）： LIGO最终探测到引力波是物理学界努力数十年的结果，其间有不少悲喜剧，例如试图探测引力波的第一人韦伯后半生的遭遇，LIGO创始人罗纳德·德雷弗不得不离开团队，最近又不幸去世。无论如何，LIGO的探测过程和结果都是史诗级的，不仅证实了自然界存在第二种基本波，同时为人类探测宇宙打开了一个全新的窗口。 张双南（中国科学院高能物理研究所研究员）： 现代物理学建立的标志是一百年前建立的相对论和量子力学。量子力学以及基于量子力学的粒子物理标准模型的相关研究斩获诺贝尔物理学奖无数，但是与此形成鲜明对照的是，不但爱因斯坦没有因为相对论而获得诺贝尔物理学奖，后来对于丰富相对论而做出了很多贡献的物理学家们也无人因此获得过诺贝尔物理学奖。因此，2017年的诺贝尔物理学奖授予了LIGO实验直接探测到并且发现了广义相对论的最重要预言引力波，不但是众望所归，而且也是对百年现代物理学做了一个了断！ 韩文标（中科院上海天文台 引力波和相对论基本天文学课题组首席科学家）： 自从爱因斯坦提出他划时代的引力理论这一百年以来，还没有人因为引力理论本身获得诺贝尔奖。即使爱因斯坦本人，也是因为其光电效应理论获得的诺贝尔奖。 之后的一百年里，曾有物理学家因与引力理论相关的研究获奖，比如赫尔斯和泰勒获得1993年诺贝尔物理学奖，名义上是因为其发现了一类特殊的脉冲双星。但其获奖的一个物理实质是因为他们发现的这个脉冲双星轨道衰减的速率正好和引力波导致的轨道衰减速率一致，从而间接的证实了引力波的存在。 可以说，在2017年之前，尽管爱因斯坦的引力理论——广义相对论获得广泛应用，但仍没有物理学家因为引力理论本身获得代表科学界最高荣誉的诺贝尔奖。自2015年9月美国激光干涉引力天文台（LIGO）首次探测到引力波以来，引力波获得诺贝尔奖就基本上成为科学界众望所归的事情。今年诺贝奖颁发给引力波的探测相关的物理学家，既是对探测引力波本身的物理学实验的肯定，更是对一百年前，物理学最伟大的工作者之一——爱因斯坦的致敬。可以说，2017年诺贝尔奖颁发给这三位科学家，是众望所归。[详情]

　　相关新闻： 诺贝尔物理学奖揭晓 三位科学家因引力波获奖 获诺贝尔物理学奖的引力波是啥？要从爱因斯坦说起 2017年度诺贝尔物理学奖获奖者到底是谁？ 示意图：两个黑洞的合并过程。科学家们认为黑洞的合并过程将产生强烈的引力波信号 示意图：一颗被撕裂的中子星。类似的事件将会产生剧烈的引力波信号 仙后座A（Cassiopeia A），银河系中已知最年轻的超新星遗迹，也是天空中除太阳外最强的射电源 新浪科技讯 北京时间10月3日傍晚消息，刚刚，瑞典皇家科学院宣布将2017年诺贝尔物理学奖授予三位引力波探测计划的重要科学家，三人均来自LIGO/VIRGO合作组，以奖励他们在“LIGO探测器以及引力波探测方面的决定性贡献”。奖金的一半授予莱纳·魏斯（Rainer Weiss），另外一半由巴里·巴里什（Barry C。 Barish）和基普·索恩（Kip S。 Thorne）两人分享。 来自一个双黑洞系统产生的引力波信号在公元2015年9月14日国际标准时间9：51（北京时间17：51）由两座分别设置在华盛顿州和路易斯安那州的LIGO观测台探测到。这也是人类首次直接观测到一个“双黑洞”系统。LIGO项目发言人Gaby González表示此次LIGO探测到的引力波信号来自两个黑洞的合并，这两个黑洞质量分别为29个和36个太阳质量，合并过程中有相当于3倍太阳质量的能量被以引力波形式释放出去。 发布会上，LIGO项目执行主管David Reitze说：“今天，我们开启了引力波天文学的崭新时代。”   什么是引力波？什么是LIGO？这个发现到底有多重要？这段视频通俗易懂的给你讲一遍，一定要看！ 时空中的涟漪 当爱因斯坦最早提出他的广义相对论的时候，他彻底革新了我们原先对于时间与空间的概念理解。我们此前一直认为空间是恒定而不变的，物质和能量存 在于其中。但 爱因斯坦的理论指出空间实际上与能量和质量之间都是相互联系的，并且随着时间推移空间也在发生变化。如果只存在一个质量物体，静止地存在于时空之中（或者 处于匀速运动状态），那么它所处的时空不会发生变化。但如果你加入第二个质量物体，那么这两个物体之间就会发生相互运动，互相会向对方施加一个加速度，在 这一过程中也就将造成时空结构的改变。更加重要的是，由于存在一个大质量粒子在引力场中运动，广义相对论指出这一大质量物体将会被加速，并释放一种特殊的辐射：引力辐射。 这种引力辐射与你所知的其他任何种类的辐射都不同。它会以光速穿越空间，但它本身又是空间中的涟漪。它从被加速的物体带走能量，这就意味着，如 果这两个质量 物体处于相互运行的轨道之中，那么随着时间推移这个轨道将会逐渐收缩，这两个质量物体之间的距离将逐渐缩短。不过不要太过担心，对于像地球围绕太阳运行这 样一个系统，相对而言这两个天体的质量还太小，而两者之间的距离又非常巨大，因此在引力波耗散能量的条件下，这个轨道也将需要经过10的150次方年才会衰减崩溃，如此长的时间早已远远超过了宇宙的年龄，事实上这也远远超过了已知所有恒星的寿命！然而对于相互绕转的黑洞或中子星而言，它们之间存在的轨道衰 减效应则已经被观测到了。 科学家们认为宇宙中可能还存在着我们尚未探测到的更高能的事件，如黑洞的相互合并。这类事件应该会产生某种特征信号，而这样的信号是可以被“先进LIGO”系统捕捉到的。 先进LIGO探测器 从本质上而言，“先进LIGO”系统采用的探测手法是相当简单而直接的，它利用了引力波辐射的本性和它最重要的性质之一。引力波会造成空间的拉伸或压缩，其频率和强度取决于形成这种引力 波的天文事件所具有的一系列特征，如两个相互绕转天体各自的质量大小、它们两者之间的间距以及这一系统距离地球的远近。“先进LIGO”设施包括两条互相 垂直的长臂，长度均为4公里。将一束激光用分光镜分成夹角为90度的两束，然后两束激光分别被4公 里外的反射镜反射回来并发生干涉，并且这样的反射可以来回进行多次，从而大大增加激光运行的路径长度。由于频率和波长完全一致，在正常情况下，这两束激光 应该是完全相同的，但是如果存在引力波作用，则会对这两束激光的波长频率产生影响，从而导致两束激光在叠加的干涉条纹上出现改变。这样的改变将能够让科学 家们判断两个绕转天体各自的质量大小、它们之间的间距以及这玩意系统到地球之间的距离等丰富的信息。 先进LIGO包括两处设施，分别位于美国西北部（华盛顿州）以及美国东南部（路易斯安那州）。如果这两处设施均观测到同样的信号，那么我们几乎 就能够肯定我们的确是观测到了引力波信号了。目前版本的LIGO系统对于质量在1倍太阳质量到数百倍太阳之间之间的两个黑洞合并过程可能产生的引力波信号最为敏感，且其探测能力可以覆盖距离地球数百万光年之外——在这样一个巨大的空间范围内，符合条件的黑洞合并事件每年都会至少发生几次。 意义重大的引力波 这项发现将是对爱因斯坦广义相对论的又一次证明，后者在将近100年前便预言了引力波的存在。但引力波被首次直接探测到的意义还远不仅于此，它还有着更加重大的意义。作为时空本身的震动，引力波常常会被人和声波进行对比。事实上，引力波望远镜能够让科学家们在光学望远镜“看到”某个现象的同时“听到”它的“声音”。 有趣的是，当LIGO项目在上世纪90年代早期寻求美国政府的资金支持时，它在国会面对的最大反对者竟然是天文学家们。美国佛罗里达大学广义相对论专家，LIGO项目的早期支持者克里福德·威尔（Clifford Will）指出了出现这种情况的原因：“当时普遍的观点是认为LIGO这个项目与天文学之间似乎关系不大。”而反观今天的情况，人们对此的观点已经完全变化了。 欢迎来到引力波天文学的世界！ 一、黑洞真的存在吗？ 正如外界所传言的那样，此次宣布的消息是有关两个黑洞合并过程中产生的引力波信号。这样的事件是宇宙中最高能的事件之一——这一过程中产生的引力波信号强度 甚至可以短暂超过整个可观测宇宙中所有恒星产生的引力波效应之和。与此同时，来自两个黑洞合并时所产生的引力波也是所有引力波类型中信号最清晰，最便于解译的类型之一。 当两个黑洞以螺旋形轨道逐渐相互靠拢时，合并过程便开始了，在此期间会释放出引力波。这种引力波拥有特征性的信号，科学家可以利用这些特征信号解译出合并的 两个黑洞各自的质量大小。在那之后，实际上这两个原先独立的黑洞就融为一体了。法国巴黎高等学术研究所的引力理论学家迪尔巴特·达摩尔（Thibault Damour）指出：“这就有点像是你将两个肥皂泡泡靠得很近，以至于它们最终融合一体了。而在合并的初始阶段，较大的那个泡泡会发生扭曲变形。”黑洞合并的情况非常类似，而一旦合并过程完成之后，形成的单一黑洞将恢复为完美的球形。 探测到黑洞合并产生的引力波信号，其中的一项意义可能会出乎一部分人的意料，那就是证实黑洞的存在——至少由爱因斯坦广义相对论中所预言的那种纯粹、空旷的扭曲封闭的时空区域的确是存在的。这一信号的另外一层意义是可以让科学家们确认黑洞的合并过程的确是与先前的理论预测相吻合的。天文学家们手里已经掌握了 许多此类现象存在的证据，但到目前为止它们都来自对围绕黑洞周围存在的恒星以及高温气体行为的观测，也就是间接证据，而非来自黑洞本身的直接证据。 美国普林斯顿大学的广义相对论专家弗兰斯·普雷特瑞斯（Frans Pretorius）指出：“整个科学界，包括我本人，都已经对黑洞的话题感到厌倦，我们已经对此习以为常了。然而如果你想要宣布一项激动人心的预言，那么我们就需要看到非常扎实的证据。” 二、引力波是以光速传播的吗？ 当科学家们将来自LIGO的观测结果与来自其他类型望远镜的观测数据进行对比时，他们检查的第一个项目往往就是查看这两个信号是否是在同一时间抵达的。物理学家们认为引力是由一种被 称作“引力子”的粒子负责传递的，它们就像构成光线的光子一样。而如果这些粒子也像光子那样不具有质量，那么引力波就将能够以光速传播，从而与广义相对论 中关于引力波应当能够以光速传播的预言相吻合。 然而另外一种可能性就是引力子可能具有极小的质量，如果情况是那样，这就意味着引力波的传播速度可能无法达到光速。如果的确如此，那么LIGO等设施将会发现来自遥远天文事件中产生的引力波信号抵达地球的时间要比工作在γ射线波段等“传统”望远镜的探测到信号的时间稍晚一些。如果这一情况出现，那就将构成对基础物理学理论的重大挑战。 三、时空是由“宇宙弦”组成的吗？ 如果能够探测到来自所谓“宇宙弦”的引力波信号，那么则会出现更加诡异的情况。所谓“宇宙弦”是一种假想中存在的宇宙时空弯曲中的缺陷，它可能与弦论有关，也可能无关。这种“宇宙弦”无限薄，但长度却能拉长到宇宙尺度。研究人员认为，这种宇宙弦如果的确存在，可能会产生一些扭结；而如果其中的一根弦断裂，则 会产生一阵引力波涟漪，这样的信号应该是可以被LIGO这样的设施监测到的。 四、中子星是完美的球体吗？ 中子星是大质量恒星死亡之后留下的残骸，它们的密度极高，以至于将组成它们自己的原子中的电子压入了原子核，并与其中的质子中和形成了中子。科学家们对于中 子星环境下的极端物理了解甚少，而引力波将能够为我们提供这方面的全新信息。举例来说，中子星的超强引力场理论上会使整个中子星星体成为完美的球体。但一些研究人员却认为在中子星上可能仍然会存在“山峰”——尽管高度可能只有几个毫米。但尽管如此不起眼，但严格来说，这些小“突起”的存在也的确让这样一类 直径一般仅有10公里左右的高密度天体的完美球体外观被打破了。通常情况下中子星的自转速度是非常快的，因此任何的微小凸起都将造成时空的扭曲并产生连续的引力波信号，这种引力辐射过程会带走一部分能量并造成中子星自转速度的逐渐下降。 相互绕转的两颗中子星也会产生连续的引力波信号。和黑洞一样，这两颗中子星会最终相互靠近并融合为一体。但这一过程和黑洞合并过程存在本质不同，普雷特瑞斯指出：“你面临大量不同的可能性，这取决于中子星的质量以及构成中子星的高密度物质能够施加的压力大小。”举例而言，两颗中子星合并后的结果可能是一个质量更大的中子星，但另外一种可能性是，这两者合并之后立即在巨大压力下塌缩，形成一个黑洞。 五、是什么引燃了恒星爆炸？ 当一颗大质量恒星耗尽其自身内部燃料时，它将迎来死亡的时刻，在一次巨大的爆发之后形成黑洞或中子星。天体物理学家们认为这一过程正是形成II型超新星爆发的元凶。对于这类超新星爆发过程的模拟研究目前还未能明确给出是什么直接“点燃”了此类剧烈爆发的答案，但对于来自真实超新星爆发过程所产生引力波信号的倾听和分析将有望帮助我们最终找出这个问题的答案。根据这些引力波信号的波形特征、强度、频率以及引力波信号与电磁波信号抵达时间之间的相互关系，这些数据将帮助科学家们证实或排除现有的一些理论模型。 六、宇宙膨胀的速度有多快？ 宇宙的膨胀意味着那些本身正在远离我们的遥远星系，它们的光谱红移值会大于真实数值，因为它们所发出的光线在抵达我们的路途中会由于空间本身的膨胀而被拉伸。宇宙学家们正是根据对遥远星系光谱红移值的观测，并将这一数值与这些星系的真实距离进行对比，从而反推出宇宙的膨胀速度的。而对于这些遥远星系的真实距离，则是根据这些星系内部出现的所谓Ia型超新星爆发亮度进行估算的。这种估算方法在天文学距离测量上被广泛使用，但必须承认这种方法同时也存在着很大的不确定性。 而如果全世界各地的多个引力波探测设施都检测到来自同一次中子星合并事件的引力波信号，那么将这些来自不同设施的观测数据结合起来，科学家们将有机会计算出这一信号的绝对强度，而这也将反过来让我们得以可靠地计算出这一中子星合并事件发生地与地球之间的距离有多远。同样的，我们还能够判断出信号发来的方向， 并据此进一步找到这一合并事件究竟发生在哪一个具体的星系内部。接下来，通过对这一星系红移值的观测，并将其与引力波信号得到的真实距离进行对比，我们将能够有机会在更高的精度上实现对宇宙膨胀速率的估算。（晨风）[详情]

　　瑞典皇家科学院宣布将2017年诺贝尔物理学奖授予三位引力波探测计划的重要科学家，三人均来自LIGO/VIRGO合作组，以奖励他们在“LIGO探测器以及引力波探测方面的决定性贡献”。[详情]

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