首次發現雙中子星合併重力波,順便確認了金鉑的來源

首次發現雙中子星合併重力波,順便確認了金鉑的來源
Image credit: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

我們想讓你知道的是

這次發現雙中子星合併重力波,不單標誌一般天文望遠鏡都可觀測到重力波,也確認了地球上金鉑等重元素的來源。

LIGO(激光干涉重力波天文台)與合作夥伴VIRGO宣布,首度偵測到由兩顆中子星碰撞產生出來的重力波。

兩個分別位於美國華盛頓州與路易斯安那州的天文觀測儀,接收到來自1億3000萬光年外,兩顆中子星合併產生的重力波,穿越時空,向宇宙四散。LIGO研究團隊隨即通知世界各地天文台,在數小時內,多達70個天文台陸續把天文望遠鏡對準兩顆中子星所處的天區,以觀測它們合併後所產生的光和輻射。是天文界首次看到中子星相撞產生的重力波和光。

貝爾法斯特女王大學教授Stephen Smartt當時正率領團隊在智利一個天文望遠鏡做研究:「當LIGO傳來消息,整個團隊把手頭的工作都放下,把望遠鏡調至那個天區。這是我們前所未見的現象。」

物理學家愛因斯坦在百多年前提出重力波,但人類要到2015年才正式觀測到,引證了他的理論。此前的三次觀測重力波,都是來自雙黑洞合併,一般天文望遠鏡不能看到這場暗黑的合併。但當星體合併,則會產生強烈的伽馬射線、X射線、可見光和紅外光,還有大量重元素,這也解答了金和鉑金的來源。

中子星是已知的星體中,最小但密度最高的,直徑大約只有10多公里,但當中的一小點的質量已達十億噸重。

中子星是恆星演化到末期,因為重力崩塌發生爆炸,即超新星階段。爆炸後的殘骸會繼續收縮,此時,這星體的構成全部都是中子,所以叫中子星。中子星一般會急速轉動,形成圍繞它的光會呈拋物線飛脫。

沒有人知道兩顆中子星相撞後會發生什麼事,其中一個理論是重力崩塌會令它成為黑洞。LIGO科學家Andreas Freise說:「中子星是星體轉化成黑洞的中間階段。當兩顆中子星相撞,我們預期,它們會在瞬間成為黑洞,餘下一點微塵。」也就是說,這可能是天文學家首次看到黑洞的形成。

「這也是首次確認,重元素如金、鉑、鈾的來源,就是來自雙中子星合併。你手上載著的金戒指或手錶,很可能是來百億年前的兩顆中子星。」

LIGO慷慨分享研究成果,以下是LIGO有關重力波研究的發布會和講座: