黃金成因有解! 人類首次發現中子星碰撞產生重力波

▲▼雙中子星併合重力波事件。(圖/翻攝自ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)

▲雙中子星併合重力波事件。(圖/翻攝自ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)

國際中心/綜合報導

全球數十家天文機構在16日同步舉行記者會,宣布人類第一次探測到來自2顆中子星相撞產生的重力波,並同時「看到」這一個宇宙事件發出的電磁波對應體。這次重力波光學對應體的發現,等於再度驗證愛因斯坦《廣義相對論》中,「重力波是以光速傳播」的理論,並證實了2顆中子星併合事件是宇宙中大部分超重元素(金、銀)的起源。

美國國家科學基金會16日宣布,雷射干涉重力波天文台(LIGO)和處女座重力波天文台(Virgo),於8月17日首次發現雙中子星併合重力波事件,國際引力波電磁對應體觀測聯盟也發現該重力波事件的電磁對應體。中國、德國、英國和法國等國科學家也各自舉行新聞發布會,相關論文發表在《科學》、《自然》等學術期刊上。

美國加州理工學院LIGO數據分析小組負責人艾倫•溫斯坦(Alan J. Weinstein)教授表示,「幾十年來,我們一直期待探測雙中子星併合的重力波,那天早上,我們所有的夢想成真。」

▼處女座重力波天文台。(圖/翻攝自 LIGO Laboratory Courtesy)

▲▼處女座重力波天文台。(圖/翻攝自 LIGO Laboratory Courtesy)

愛因斯坦廣義相對論中,重力波是一種時空漣漪,就像石頭被丟進水裡所產生的波紋一樣,有可能在黑洞、中子星等天體碰撞過程中產生,是愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的「拼圖」。今年,3位科學家才因重力波的首次觀測獲得了2017年度諾貝爾物理學獎。

中國科學院高能物理所研究所熊少林副研究員表示,本次發現的重力波事件跟以往發現的雙黑洞併合不同,它由兩顆中子星併合產生,理論預言雙中子星併合不僅能產生重力波,而且能產生電磁波,即重力波電磁對應體,因此本次探測到重力波以及電磁對應體是天文學家期待已久的重大發現,在天文學以及物理學發展史上具有劃時代的意義,正式開啟了多信使多信使引力波天文學天文學時代。

這次的雙中子星併合共拋射出1%量級太陽質量(超過3000個地球質量)的物質,這些物質以0.3倍的光速被拋到星際空間,拋射過程中部分物質發生核合成,形成比鐵還重的元素。因此,這次重力波光學對應體的發現,証實了雙中子星併合事件是宇宙中大部分超重元素(金、銀)的起源。中國紫金山天文台副研究員金志平表示,「這就是宇宙中的『巨型黃金製造廠』。」

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