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引力波探测新纪元 慧眼卫星做贡献(2)

2017-10-17 23:00:05     来源:新浪网

  [2] Li, T。 P。, Xiong, S。 L。, Zhang, S。 N。, et al。,Insight-HXMT observations of the first binary neutron star merger GW170817,Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 61(3), 031011 (2018),doi:10.1007/s11433-017-9107-5

  [3]

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  引力波直接探测

  引力波的直接探测非常困难,主要有两方面原因:

  1、引力波本身信号非常微弱

  2、由于探测引力波的探测器本身没有定位能力,依靠到达不同探测器信号的时间差定位对引力波进行定位,所以确定引力波源在宇宙中的具体位置非常困难

  美国三位科学家Rainer Weiss(雷纳·韦斯)、Kip Thorne(基普·索恩)、Barry Barish(巴里·巴里什)因直接探测到引力波而被授予2017年诺贝尔物理学奖,实至名归!

  目前,全球可直接探测引力波的精密仪器非常少,地面装置除LIGO外,在意大利和德国也有类似的装置,这些仪器造价昂贵,为了更好地研究和理解引力波的微弱信号,科学家们同时也在探测引力波对应的电磁辐射(电磁对应体),对引力波电磁对应体的研究意义也堪比引力波信号的直接探测。

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  引力波电磁对应体探测

  电磁信号既能够帮助证认一些微弱的引力波信号、增加发现引力波事件的能力,也能够为引力波事件提供前身星、周围环境以及宿主星系等重要信息。

  引力波信号为相应电磁对应体提供仅靠电磁信号难以获取的天体物理信息,比如双致密星并合的前身星、光度距离和视向角等,引力波和电磁信号联合分析将为揭示这些现象的物理机制提供全新的手段和视界。

  引力波和电磁信号协同观测可用以研究若干基础物理和宇宙学问题,比如:利用引力波信号和电磁信号的时间延迟,测量引力波速度;利用引力波波源作为标准铃声(standard sirens)测量光度距离,利用电磁信号测量红移,从而获得全新的宇宙学距离-红移关系,检验宇宙学模型、测量宇宙学常数、研究暗能量和暗物质等。

  虽然引力波刚刚为人类打开了一扇崭新窗口,但天文学发展至今,电磁波段是发展最完善、理论研究最系统和透彻的观测窗口,也是现有探测手段和设备最丰富的窗口,绝大多数观测研究都是建立在电磁波的基础上。