费米伽马射线暴监测器唤起全世界关注碰撞并合的中子星

Arcman

费米伽马射线暴监测器唤起全世界关注碰撞并合的中子星

原创
2017-11-01
吴慈申
NASA中文

2017年8月17日，NASA费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器探测到一次由中子星碰撞引起的短伽马射线暴，这标志着人类有史以来首次探测到引力波源的光信号。

NASA科学家Collen Wilson-Hodge和Tyson Littenberg对此次事件及其对科学和探索的意义做出了解释。

视频来源：NASA

8月17日，Colleen Wilson-Hodge在完成健身训练后前往培训班的路上接到了一条手机短信。NASA费米伽马太空望远镜的伽马射线暴监测器（The Gamma-ray Burst Monitor，以下简称GBM）侦测到一次伽马射线暴（GRB），一种高能光线（伽马射线）的闪耀。

“这没什么奇怪的。”NASA天体物理学家及GBM监测器首席研究员Wilson-Hodge回忆道。GBM实时捕捉到了这次暴发事件；研究团队将此过程称为“触发”。探测器所搭载的电脑能自动对事件进行定位和分类。

德国马克思-普朗克地外物理研究所的值班科学家Andreas von Kienlin将这次暴发命名为GRB 170817A，并向全世界天体物理学家进行了通报，就像他曾为其他数以千计的类似事件所做的一样。

结果证明，GRB 170817A并非普通的伽马射线暴。GBM监测器向全世界展示了其对来自引力波源的光信号的首次观测。引力波，是时空的涟漪。

仅仅几分钟后，一封主题标有“快醒醒”的紧急电子邮件送达邮箱。这封电子邮件来自NASA天体物理学家Tyson Littenberg，他是LIGO科学合作组织的成员，该组织由使用华盛顿州和路易斯安娜州的两台激光干涉仪引力波天文台（LIGO）探测器以及欧洲的Virgo探测器探索遥远宇宙的科学家团队组成。

LIGO的科学家们已经从双中子星并合中探测到引力波信号。中子星是宇宙中最小最致密的恒星。几十年来，科学家一直怀疑两颗中子星碰撞时可能产生引力波并发出所谓的“短”伽马射线暴。事实证明他们是正确的。

Wilson-Hodge说：“我们在建造GBM和2008年将它随费米发射时，就将其设计成为探测伽马射线暴的有力工具。当时，我们计划它只飞行5年。今天，GBM已站在了一种全新科学的最前沿，开创了多信使天文学的新纪元。”

伽马射线暴是宇宙中最具威力的爆炸。自投入运行以来，GBM已被2000多次伽马射线暴触发。GBM拥有14个指向不同方向的探测器，它可以看见不被地球阻挡的整个天空。它对能量在8000电子伏特（eV）到4000万电子伏特之间的X射线和伽马射线敏感。相比较，可见光的能量范围为2到3电子伏特。

Adam Goldstein说：“BGM的宽能量范围和大视场使它成为一台能探测到引力波电磁对应体的主要监测器。”Adam是大学空间研究协会科学技术研究所GBM小组的成员，该研究所位于亚拉巴马州亨茨维尔，他也是一篇发表在《天体物理学通讯》杂志上关于此次伽马射线暴的文章（https://arxiv.org/abs/1710.05446）的主要作者。

GBM是NASA马歇尔空间中心（位于亚拉巴马州亨茨维尔）和德国马克思-普朗克地外物理研究所合作的项目。费米望远镜由美国能源部合作开发，并获得了来自法国、德国、意大利、日本、瑞典、美国的学术机构和合作伙伴的重要贡献，是天体物理学和粒子物理学领域的合作项目。

（作者：Molly Porter 编辑：Lee Mohon 翻译：吴慈申 校核：傅煜铭 ）