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GW170817

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GW170817
GW170817さがせ测结はて及理论分析ぶんせき[a]
其它名稱めいしょうGW170817
事件じけん類型るいけい重力じゅうりょく事件じけんせん新星しんせい
にち2017ねん8がつ17にち
げきこう干涉かんしょう引力いんりょく天文台てんもんだいくに际伽玛射线天体てんたい物理ぶつり实验しつ费米とぎ玛射线空间望远镜しつおんな干涉かんしょう 编辑维基数据
星座せいざ长蛇 编辑维基数据
距離きょり40.7 ちょうびょう
べにうつり0.0099 编辑维基数据
さきまえGW170814 编辑维基数据
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GW170817これかみなり干涉かんしょう重力じゅうりょく天文台てんもんだい(LIGO)しつおんな干涉かんしょう(VIRGO)ざい2017ねん8がつ17にち觀測かんそくいたてき引力いんりょく事件じけん,其出自しゅつじ兩個りゃんこ中子なかごぼし併合へいごうざいいちおこりざい此之ぜん觀測かんそくいたてきいく引力いんりょく事件じけん出自しゅつじ兩個りゃんこくろほら併合へいごう學者がくしゃみとめためかい觀測かんそくいたせき於黑ほら併合へいごうてきにんなん相關そうかんてき電磁波でんじは信號しんごう[1][2][b]這次中子なかごぼし併合へいごう事件じけんてき後續こうぞく電磁でんじ現象げんしょう也被很多しゅ不同ふどうだんてき望遠鏡ぼうえんきょう觀測かんそくいた,這標ちょしん使天文學てんもんがくてきしん紀元きげんやめけい來臨らいりん[4][5][6]

たい於這いち併合へいごう事件じけんいたりしょうゆう三種不同的觀測方法分別見證到不同的現象:

  • 引力いんりょく信號しんごう持續じぞくちょうたち100びょう顯示けんじ兩個りゃんこ中子なかごぼし併合へいごうしょてん現出げんしゅつてき強度きょうどあずかしきりつ通過つうか三角さんかく測量そくりょうあずかかずよりどころ分析ぶんせきしたがえ引力いんりょく抵達LIGO福德ふくとく、LIGO利文としふみ斯頓あずかVIRGO這三個探測器位置在時間方面的延遲,以準かくきゅうなみげんてきだい角度かくど方向ほうこう[7]
  • まいとぎ瑪射せん空間くうかん望遠鏡ぼうえんきょう(Fermi)あずか國際こくさいとぎ瑪射せん天體てんたい物理ぶつり實驗じっけんしつ(INTEGRAL)也偵はかいたたん暫的とぎ瑪射せん「GRB_170817A」,其發生はっせいざい併合へいごう事件じけんてき1.7びょう時刻じこく。這些探測たんそくたい定位ていいてきれいさとたび很有げん[c]しか而,它們きゅうてき空間くうかん方向ほうこう範圍はんいあずか引力いんりょく探測たんそくきゅうてき方向ほうこう範圍はんい相互そうご重疊ちょうじょう兩個りゃんこ事件じけんあいだしょうへだたたん暫的1.7びょういん此學しゃ估計,這兩個りゃんこ事件じけんGW170817あずかGW170817R,いく乎同時間じかんあずかどう位置いち觀測かんそくいたてきがいりつため5.0×10-8[9][10]:だい3せつ
  • やく11しょうのち於智ひしげ斯坎帕纳斯天文台てんもんだいてき斯沃ひろし望遠鏡ぼうえんきょうざいさきまえLIGOVIRGOきゅうてき引力いんりょくなみげん區域くいき發現はつげん光學こうがくまどかへん天文てんもん事件じけん「AT 2017gfo」,其位於長蛇ちょうだてきほしけいNGC 4993ざい後來こうらいてきいく天與てんよいくしゅうまたゆう望遠鏡ぼうえんきょう分別ふんべつ利用りようせんべに外線がいせん光學こうがくXせんなみだんつい蹤這併合へいごう事件じけんてきあまりてるなみ顯示けんじ中子なかごぼし併合へいごうてき拋射物質ぶっしつしょおう具有ぐゆうてき特性とくせい[9][11][12]

宣告せんこく

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這是くびわが們兼どう觀測かんそくいた激變げきへん天文てんもん物理ぶつり事件じけん所產しょさんせいてき引力いんりょくあずか電磁波でんじは——わが們的宇宙うちゅうしん使[13]
だいまもる·みずさわえいDavid Reitze, LIGO執行しっこう主任しゅにん

此一事件じけん於2017ねん10がつ16にち正式せいしきざい美國びくにてきはなもりひたぶる特區とっくとくこくてききょうせん佈。[11][14][15]

這份訊息最早もはやゆかりとくしゅう大學だいがくおく斯丁分校ぶんこうてき天文學てんもんがくかつかみなりかく·めぐみ勒(J. Craig Wheeler)於8がつ18にちざい推特はつ佈:“LIGO惊人しん发现,引力いんりょくなみげんばん有光ありみつがく对应たいちょう乎想ぞう!”[16]後來こうらいまた刪除りょう這份訊息,なみたい以非正式せいしきみち公布こうふ訊的行為こうい表示ひょうじどう歉。後來こうらいゆう些人つい查這傳言でんごん報告ほうこくざいいく主要しゅよう望遠鏡ぼうえんきょうてき公開こうかいろくうら各個かっこ觀測かんそく項目こうもくてき先後せんご順序じゅんじょ曾被暫停執行しっこう,以便排出はいしゅつだん優先ゆうせん觀測かんそく橢圓だえんほしけいNGC 4993,其位於長蛇ちょうだ距離きょり地球ちきゅうやく40 Mpc(130 Mly),いたりこんためどめ(2018ねん),はなれ地球ちきゅう最近さいきんてき一次引力波偵測事件。[17][18][19]參與さんよてきいく機構きこうはやさき拒絕きょぜつたい傳言でんごん說明せつめいただ公告こうこく聲明せいめいゆういく探測たんそく發現はつげん異常いじょうてき現象げんしょう需要じゅよう分析ぶんせき[20][21]ちょくいたり2017ねん10がつ16にちざい發表はっぴょうりょうかんかた聲明せいめい[11][15]

偵獲引力いんりょく

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兩個りゃんこ中子なかごぼし碰撞てき藝術げいじゅつしめせ動畫どうがえいArtist's impression,其描じゅつてき一般的中子星碰撞過程,而不專門せんもん描述GW170817事件じけん
ひだり展示てんじ引力いんりょくなみげんてきいく90%もたれ區域くいきえいcredible regionてきせい投影とうえい区域くいき,它們ぶん别来LIGO(あさ绿色),はつはじめLIGO-Virgo定位ていいふか绿色),费米あずかINTEGRAL时间のべ迟得いたてき三角さんかく定位ていいあさ蓝色),费米GBM(ふか蓝色)。經過けいかだいこうてき右上みぎうえ图與みぎ下圖したず展示てんじりょう宿主しゅくしゅほしけいNGC 4993てき位置いち右上みぎうえ并合事件じけんてき10.9しょう时後てき斯沃ひろしえいSwope Supernova Survey影像えいぞう,みぎ下圖したずざい并合事件じけんてき20.5てんまえてきDLT40影像えいぞうほそ十字線標示暫現源的位置。

此次引力いんりょく信号しんごう续约100びょうしきりつしたがえ24赫茲開始かいし增加ぞうかいたりいくひゃく赫茲,てい通常つうじょうてき旋近えいinspiral啁啾しき最終さいしゅう以相互碰撞並且併合へいごうざい一起來結束旋近過程,併合へいごうてき時刻じこくため12:41:04.4 UTC[4]:2 这个信号しんごうくびさきいた达位于意大利おおとしてきVIRGO探測たんそくりょう22毫秒きさきいた达位于美こくみちえき斯安那州なす利文としふみ斯頓てきLIGOさがせ测器,またりょう3毫秒きさきいた达位于美こく华盛顿州福德ふくとくてきLIGOさがせ测器。もちいらいはいたい引力いんりょく信號しんごうてきなみがたばん按照廣義こうぎ相對そうたいろんてきこううしひたぶる近似きんじ理論りろんせいなり[12]:3

ざい併合へいごう事件じけん發生はっせいてき6ふんがねこれたい於LIGO福德ふくとくてきすうよりどころ進行しんこうてき電腦でんのう探索たんさく分析ぶんせき引發りょう觸發しょくはつせい,LIGOりつそくはた這單探測たんそく引力いんりょく觸發しょくはつ事件じけんしんいき通過つうかGCN通知つうち(GCN notice),於13:08:16 UTC發送はっそう警報けいほうきゅう其他天文學てんもんがく研究けんきゅうだんたい[12]:だい2.1せつよし於在併合へいごう事件じけんてきやく16びょうこれ,於12:41:20 UTC,Fermiてきとぎ瑪射せん暴監系統けいとう(Gamma-ray Burst Monitor,Fermi-GBM)就已探測たんそくいたとぎ瑪射せんなみ且Fermi也已發布はっぷりょうGCN通知つうち宣布せんぷ探測たんそくいたとぎ瑪射せん暴,[22]いん此「いく乎同警旗」やめ自動じどう舉起。やくざい併合へいごう事件じけんてき40ふんがねこれ,於13:21:42 UTC,LIGO/Virgoだんたいまた發布はっぷりょうGCN報告ほうこく(GCN circular),宣布せんぷ非常ひじょう可能かのう發現はつげんりょうともずいちょとぎ瑪射せん暴的中子なかごぼし併合へいごう事件じけんかえきゅうだい致的引力いんりょくなみげん位置いち[23][12]:だい2せつ[24]

たい併合へいごう事件じけんてき天空てんくう定位ていい需要じゅよう分析ぶんせきしたがえ三個干涉儀獲得的數據。ただしざい分析ぶんせき過程かていちゅうゆかり發生はっせい兩個りゃんこ問題もんだいいん此延なるりょうやく4.5しょうざい獲得かくとく天空てんくう定位ていいだいいち問題もんだいざい併合へいごうまえいくびょう,LIGO利文としふみ斯頓てきすう據出きょしゅつげんりょうたん暫噪ごえ擾,這是よし於儀噪聲而產せいてき問題もんだいいんじつとき分析ぶんせき軟體ゆるがせりゃくりょう信號しんごう必須ひっすよう手工しゅこう分析ぶんせきすうよりどころ進行しんこう削減さくげん措施」,ざい影響えいきょう信號しんごうてき前提ぜんてい除去じょきょ燥聲。だい問題もんだいゆかり技術ぎじゅつ故障こしょう造成ぞうせいVIRGO連續れんぞくりゅうおくかずよりどころてき中斷ちゅうだんいん此延おそりょう40ふんがね研究けんきゅういんざい發現はつげん偵測いた引力いんりょく信號しんごうゆかり於引りょくなみ恰巧傳播でんぱいたりVIRGO探測たんそくてきめくらかく附近ふきん所以ゆえん信號しんごう非常ひじょう微弱びじゃく,很難偵測いた[24]ざい17:54:51 UTC,这三个探测器将信号源定位在南天的一个31平方へいほうてき90%もたれ區域くいきえいcredible regionうち[23][d]後來こうらいさら仔細しさい計算けいさんはた信号しんごうげん定位ていいざい28平方へいほうてき90%もたれ區域くいきない[4][e]

偵獲とぎ瑪射せん

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兩個りゃんこ中子なかごぼし併合へいごうてき藝術げいじゅつ繪圖えず

まいとぎ瑪射せん空間くうかん望遠鏡ぼうえんきょう(Fermi)さいさき偵測いたとぎ瑪射せん暴「GRB 170817A」,其發生はっせいざい併合へいごう事件じけんこれてき 1.7 びょう時刻じこく,於12:41:06 UTC,なみ持續じぞくりょう2びょう。GRB 170817A分類ぶんるいためたん暫伽瑪射せん[12]:だい2.2せつ[10][15][18]ざいとぎ瑪射せん暴被偵測いたてき14びょう,於12:41:20 UTC,Fermiてき觸發しょくはつ系統けいとう自動じどう發布はっぷりょうGCN通知つうち宣布せんぷ探測たんそくいたとぎ瑪射せん暴,つつみ醒其研究けんきゅうだんたい注意ちゅうい。於13:57:47 UTC,國際こくさいとぎ瑪射せん天體てんたい物理ぶつり實驗じっけんしつ(INTEGRAL)也偵はかいた這伽瑪射せん暴。したがえとぎ瑪射せん暴抵たち兩個りゃんこ探測たんそくてき時間じかん天文學てんもんがくしゃ算出さんしゅつとぎ瑪射せん暴的だい天空てんくう定位ていい,這動作どうさ促使たい於伽瑪射せん暴的じゅんかく天空てんくう定位ていい獲得かくとく改善かいぜん[23][12]:だい2.2せつ

雖然とぎ瑪射せんげんNGC 4993はなれ地球ちきゅうとお[f]偵測いたてき信號しんごう相當そうとう微弱びじゃく,這可能かのういんため併合へいごう過程かていしょ生成せいせいてき物質ぶっしつ噴流ふんりゅう直接ちょくせつ噴向地球ちきゅう,而是あずか地球ちきゅう視線しせんてい30゚角度かくど[11][25]仔細しさい分析ぶんせきFermiすうよりどころ揭示けいじ,GRB 170817Aぶんため兩個りゃんこぐみぶんだい一個組份是主脈波,其時期じきしたがえ併合へいごう事件じけんてき0.320びょうまえいたり0.256びょう,它的さいけいなずらえあいかんひろしひたぶる函數かんすうえいComptonized functionそく指數しすう截止てきべき定律ていりつだい二個組份是弱尾巴,其緊跟在主脈しゅみゃくこれ累積るいせきどおりりょうえいfluenceため主脈しゅみゃくてき34%,しき類似るいじくろたいしき溫度おんどやくため108K。[12]:だい2.2せつ

偵獲電磁波でんじは

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哈勃そら间望远镜觀測かんそくいたせん新星しんせいてき光波こうはざい6てん內,したがえ8がつ22にちいたり28にち緩慢かんまん地變ちへんとく黯淡,如內しょしめせ
よこじくためなみ事件じけん日數にっすうたてじくためりょうたねほしひとし曲線きょくせん展示てんじせん新星しんせい GW170817 ざい通過つうかいくしゅ濾色こう測量そくりょういたてき光學こうがくあきらたび不同ふどう顏色かおいろてき曲線きょくせん展示てんじ不同ふどうしきりつ光波こうはてき光學こうがくあきら。該星たいてき藍色あいいろこう快速かいそく地變ちへんとく黯淡,而近べに外線がいせんそくさきややためへんとくあきらあきらしかさい緩慢かんまん地變ちへんとく黯淡。ざい4ほし期間きかんゆかり於被はつ射出しゃしゅつてき各種かくしゅ顏色かおいろてき光波こうはへんくらてきそくりつ不同ふどうせいほしたいてき顏色かおいろしたがえ非常ひじょうあいへんため非常ひじょうべに[26]
甚大じんだい望遠鏡ぼうえんきょうてきXせんしょうはくいたてきしき合成ごうせい展示てんじほしけいNGC 4993てきせん新星しんせいざい偵測いたこれてき12てん時期じきうらてき變化へんかまい一組頻譜包括從近紫外線至近紅外線的各種電磁頻帶,它們共同きょうどう揭露りょうほしたいずいちょあきらへんとく黯淡而怎さまへんどくさらべに[27]

發布はっぷきゅう其他研究けんきゅうだんたいてき一系列通知與報告,包括ほうかつ於 13:21 UTC 發布はっぷてきとぎ瑪射せん暴與引力いんりょく觸發しょくはつてきGCN報告ほうこく,以及於 17:54 UTC 發布はっぷてきさんだい LIGO 引力いんりょく探測たんそくしょきゅうてき天空てんくう定位ていいGCN報告ほうこく,促使りょう很多めぐてん調ちょうあずかほどひかえ望遠鏡ぼうえんきょうえいrobotic telescopeたてそく進行しんこうだい規模きぼ探索たんさく[23]よし探索たんさく區域くいき相當そうとうこう泛,やくためがつだまくつがえぶた天空てんくう區域くいきてき150ばい[25]而且ざい時期じき探索たんさく區域くいきはなれ太陽たいようてきかく距離きょり很近,いん此只あましもざい黃昏たそがれこれてきいくしょう內可以用らい觀測かんそくいんため探索たんさく區域くいきかい很快くだいた地平線ちへいせん以下いか[24]

さいさき偵測いた併合へいごう事件じけんしょともずいてきこうてきだんたい斯沃ひろし超新星ちょうしんせいじゅんてんえいSwope Supernova Survey(Swope Supernova Survey,SSS)。ざい併合へいごう事件じけんてき10.87しょうこれ,斯沃ひろし超新星ちょうしんせいじゅんてん利用りようひしげ斯坎帕納斯天文台てんもんだいうんさくなみだんためきんべに外線がいせんてき1めーとる直徑ちょっけい斯沃ひろし望遠鏡ぼうえんきょうざいNGC 4993影像えいぞううら找到りょう光學こうがく暫現げんてき蹤跡。ざい這時こくてき1しょう內,なみ且在SSSだんたい發布はっぷ訊息まえ,另外かえゆう5だんたい也拍いた暫現げんてき蹤跡。它們分別ふんべつしょう於40ひゃくまんびょう距巡てんえいDLT40光和こうわべにがいじゅんてん望遠鏡ぼうえんきょうくらのうりょうあきらしょうひしげ斯康かしわみずほ天文台てんもんだいえいLas Cumbres Observatory大師だいしぜんたまほどひかえもうえいMaster Global Robotic Net。斯沃ひろし超新星ちょうしんせいじゅんてんだんたいはた這光がく暫現げん命名めいめいため「SSS17a」,後來こうらいかむ國際こくさい天文學てんもんがく聯合れんごうかい(IAU)正式せいしき命名めいめいため「AT 2017gfo」。[12]:5-6[g]

SSSだんたいたい於LIGOきゅうてき天空てんくう區域くいき進行しんこうじゅんてん,找到りょう一個新的暫現源和其所位居的宿主星系,なみ且給てきはなれ地球ちきゅう距離きょり單獨たんどく使用しよう引力いんりょくなみしょ算出さんしゅつてき距離きょりしょう符合ふごう[25][h]よし於已偵測いた光學こうがくげんいん定位ていいてきじゅんかくせい獲得かくとく大量たいりょう改善かいぜん確定かくていせいしたがえいくじゅう角度かくどげんていいたり0.0001角度かくど所以ゆえん很多大型おおがたもと望遠鏡ぼうえんきょうあずか空間くうかん望遠鏡ぼうえんきょうのう夠在これてきいくしゅう持續じぞく觀測かんそく光學こうがくげんざい併合へいごう事件じけんてき15.3しょう時候じこうあめつばめ衛星えいせい開始かいし偵測いたあきらあきらてき紫外線しがいせん[12]:6

ざいこれりょうてんうらずいちょ光學こうがくげんてき擴張かくちょうあずかぬる光學こうがくげんしょはつ射出しゃしゅつ紫外線しがいせんあずか藍色あいいろこうへんとく黯淡,きんべに外線がいせんへんどくさらためあきらあきらやくいちほし紅色こうしょくこうあずかきんべに外線がいせん開始かいしへんとく黯淡。[12]:6ざい併合へいごう事件じけんてき9てん钱德ひしげX线天文台てんもんだい開始かいし偵測いたXせん;16てん美國びくにひもすみ西にし哥州てき甚大じんだいてんせんじん開始かいし偵測いた无线电波[24]70電磁波でんじは天文台てんもんだい觀測かんそくいた併合へいごう事件じけん[11]

ざいくびさき偵測いた光學こうがくげんてき30ふんがね,SSSだんたいまたくびさき獲得かくとくりょう光學こうがくげんてきしき,其在 4000 あずか 10000 Å ( 400-1000nm )あいだ顯示けんじ出藍しゅつらんしょくあずか特徵とくちょうてき連續れんぞくせいなみだん符合ふごうくろたい模型もけいてきべき定律ていりつ藍色あいいろあずか特徵とくちょうてき連續れんぞくせいなみだん常見つねみ激變げきへんへんぼしあずか初期しょきてき核心かくしん塌縮超新星ちょうしんせいいん此雖しか尋常じんじょうただし也不前例ぜんれいてき行為こうい[12]:7ざい併合へいごう事件じけんてき1.46てんざい出現しゅつげんあかりあらわてき特徵とくちょうたい於頻做黑たい模型もけい分析ぶんせき以得いた以下いか結果けっかざい併合へいごう事件じけんてき 11.75しょうこれてき1しょう時期じきあいだひかりだま半徑はんけいやくしたがえ 3.3×1012m增加ぞうかいたり 4.1×1012m,溫度おんどやくしたがえ 11000Kくだていいたり 9300K,ひかり球速きゅうそくため光速こうそくてき 30%;[29]:2 AT 2017gfoてきかくGW170817てきはて,這可以由いくきょう而有りょくてき證據しょうこらいしょうみのる[12]:5

  1. 光學こうがくげんてき顏色かおいろえんじあずかしき不同ふどう於其它任なにやめ超新星ちょうしんせい
  2. 宿主しゅくしゅほしけいてき距離きょりあずか引力いんりょく探測たんそくてき獨立どくりつ估算しょう符合ふごう
  3. ざい引力いんりょく探測たんそくてき天空てんくう定位ていい區域くいきぼつゆうはつ現任げんにんなん其它光學こうがくげん
  4. ざい併合へいごう事件じけん發生はっせいまえてき各種かくしゅ影像えいぞうそん檔裡,ざいAT 2017gfoてき位置いちなみぼつゆう找到にんなんほしたいいん排除はいじょ該星たいざい銀河系ぎんがけいうらてき前景ぜんけいへんぼしてき可能かのう

偵測ほろ中子なかご

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ざい觀測かんそくいたGW170817てき消息しょうそく發布はっぷこれIceCubeほろ中子なかご觀測かんそくこころ宿やどほろ中子なかご觀測かんそくえいANTARES (telescope)あずかかわほこり尔·にわか觀測かんそくえいPierre Auger Observatory嘗試探測たんそくともずいてきだかのうりょうほろ中子なかごしか而在併合へいごう事件じけん發生はっせいてき500びょう前後ぜんこう期間きかんあずか14てん期間きかん,它們ぼつゆう觀測かんそくいた顯著けんちょてきらい於GW170817てきほろ中子なかご學者がくしゃみとめため,這是いんためほろ中子なかご噴流ふんりゅうてき噴射ふんしゃ方向ほうこうなみ指向しこう地球ちきゅう,而是あずかなみげん地球ちきゅうじくせんていだい角度かくどてきかく距。かりわかのう探測たんそくいたほろ中子なかごのり揭露さらせき合併がっぺい事件じけんてきしんいきれい如,併合へいごう事件じけんしょわたる及到てきつよてきのうりょうあずか密度みつどのうりょう耗散せい[12]:27[30]

併合へいごうほそぶし

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這次事件じけんてき引力いんりょく相當そうとうひびきあきらいたりこんためどめ(2018ねんさいひびきあきらてきいち[17]そうしん噪比ため32.4。きょ警率ためごと8.0×104としいちしたがえ分析ぶんせき觀測かんそくいたてき引力いんりょく波數はすうよりどころ以推ろん,這併合へいごう事件じけんいん兩個りゃんこ中子なかごぼしたい撞而なりたい撞速やくため光速こうそくてき1/3。[17]假設かせつ自轉じてん很快,のりざい90%もたれ區域くいきえいcredible regionこれ內,そう質量しつりょうため2.82+0.47
−0.09
 M
兩個りゃんこ中子なかごぼしてき質量しつりょう分別ふんべつため1.36いたり2.26 Mこれあいだ0.86いたり1.36 Mこれあいだ根據こんきょさきぜん觀察かんさついたてき中子なかごそうほしすうよりどころ假設かせつ自轉じてん很慢,のりざい90%もたれ區域くいき內,そう質量しつりょうため2.74+0.04
−0.01
 M
兩個りゃんこ中子なかごぼしてき質量しつりょう分別ふんべつため1.36いたり1.60 Mこれあいだ1.17いたり1.36 Mこれあいだ啁啾質量しつりょうたい於引りょくなみ信號しんごう做分析能夠獲得かくとくてきせき於量質量しつりょうてきさいけい變量へんりょう。GW170817てき啁啾質量しつりょうため1.188+0.004
−0.002
 M
[4]:2, 5[10]:3-4

科學かがく重要じゅうようせい

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在天ざいてん文學ぶんがくうら,GW170817時代じだいてき里程りてい事件じけんざい正式せいしき宣布せんぷ合併がっぺい事件じけんてき一天いってん,也發布はっぷりょう很多相關そうかんてき初步しょほ研究けんきゅう論文ろんぶん,這包括ほうかつざい科學かがくうらてき8へん論文ろんぶん[11]ざい自然しぜんうらてき6へん論文ろんぶん[31]ざい天文てんもん物理ぶつりかんどおりてき一集特刊裡的32へん論文ろんぶん[5]這次併合へいごう事件じけん舉世矚目的もくてき科學かがく大事だいじ吸引きゅういんりょうぜん世界せかいどもじょうもり舉。ざい描述せき於這併合へいごう事件じけんてきしん使觀測かんそくてきいちへん論文ろんぶんたい中子なかごそうほし併合へいごうてきしん使觀測かんそくうら,一共有來自於超過900しょ研究けんきゅう機構きこうてき接近せっきん4000めい天文學てんもんがくしゃ參與さんよ共同きょうどう執筆しっぴつ大約たいやくため天文學てんもんがくしゃぐん成員せいいんてきさんふんいち超過ちょうか70だいりくはじめあるそらもと天文台てんもんだいてき望遠鏡ぼうえんきょうたい於這事件じけん進行しんこう觀測かんそく[32][11]

GW170817くび偵測いた發射はっしゃ引力いんりょくてき中子なかごぼし併合へいごう事件じけん,它揭示けいじ中子なかごぼし併合へいごう確實かくじつかい發生はっせいなみ且證じつりょう中子なかごぼし併合へいごうしるべ致短暫伽瑪射せん暴與せん新星しんせい。GW170817也是くび偵測いたけんしか發射はっしゃ引力いんりょくあずか電磁でんじ輻射ふくしゃてき天文てんもん事件じけんいん此將引力いんりょくてき觀測かんそくあずか天文學てんもんがく其它領域りょういき連結れんけつざいいちおこり。這關かぎてき連結れんけつ以用らいきゅういちしゅりょうたび宇宙うちゅう膨脹ぼうちょうはやりつてき方法ほうほうしたがえ確認かくにんある校正こうせいさきまえよう其它方法ほうほう獲得かくとくてき結果けっか。GW170817かえ排除はいじょぼう廣義こうぎ相對そうたいろんてきがえ代理だいりろん[33]:19-21長久ちょうきゅう以來いらい學者がくしゃ就猜おもえ假設かせつ參與さんよ併合へいごうてき兩個りゃんこ緻密ちみつほしたいなかいたりしょうゆういち中子なかごぼしのり併合へいごう事件じけんかいさんせい一大籮筐的電磁現象。如今,GW170817やめ偵測いた發射はっしゃ無線むせん電波でんぱべに外線がいせんこう紫外線しがいせんXせんとぎ瑪射せんいん此證じつりょう學者がくしゃてき猜想あやまたん如此,GW170817のう夠對於併合へいごう事件じけんきゅうさらため詳細しょうさいてき描述:したがえ觀測かんそく獲得かくとくてき電磁でんじ現象げんしょうすうよりどころ學者がくしゃのう夠對於併合へいごう事件じけんきゅうじゅんかく定位ていいなみ且辨みとめ它的よせぬしほしけいかえのう研究けんきゅう併合へいごう事件じけんしょはい放出ほうしゅつ物質ぶっしつてき物理ぶつり行為こういれい如,相對そうたいろんせい噴流ふんりゅうあずか相對そうたいろんせい噴出ふんしゅつ物的ぶってきりゅうみゃく[5]

這次併合へいごう事件じけんたい於短暫伽瑪射せん暴給解釋かいしゃくしたがえ1990年代ねんだい以來いらい學者がくしゃ就已みとめためたん暫伽瑪射せん暴是中子なかごぼし併合へいごう[i]しか而苦實證じっしょう現在げんざい經過けいか這次併合へいごう事件じけん學者がくしゃおわり於可以斷言だんげんにんなんともずいちょ引力いんりょく事件じけんてきとぎ瑪射せん暴應げん中子なかごぼし併合へいごうよし於這たん暫伽瑪射せん事件じけん發生はっせいてき位置いちさき前任ぜんにんなん類似るいじ事件じけんきんじゅうばいいん此學しゃ以更容易ようい研究けんきゅう物理ぶつり行為こういしか而,偵測いたてき信號しんごう相當そうとう微弱びじゃく,這可能かのういんため併合へいごう過程かていしょ生成せいせいてき物質ぶっしつ噴流ふんりゅう直接ちょくせつ噴向地球ちきゅういん此學しゃ表示ひょうじ,很多とぎ瑪射せん暴的信號しんごうあらわとく很微じゃくてき原因げんいんいんため們離地球ちきゅう很遠,而是いんため它們てき噴流ふんりゅう方向ほうこう直接ちょくせつあさこう地球ちきゅう[11][34]

這次併合へいごう事件じけんしょうじつりょうせん新星しんせい存在そんざいさら詳細しょうさいせつ,千新星是因中子星併合而產生的天文現象。中子なかごそうほしてき旋近あずか併合へいごうかいはい放出ほうしゅつ很多豐中とよなかてき原子核げんしかく,其會通過つうか一系列捕獲中子而快速增長,しかまた通過つうか放射ほうしゃせいおとろえへん快速かいそくへんためいちしゅ化學かがく元素げんそ,這過ほどたたえためR过程。千新星的驅動倚賴的就是R过程てき放射ほうしゃせいおとろえへんこれぜん於2013ねん6がつ學者がくしゃ曾經かん察到いちせん新星しんせいただしよし發生はっせい位置いちはなれ地球ちきゅう很遠,いん此信ごうごくため微弱びじゃく[32]這次千新星的信號很強烈,非常ひじょうあかりあらわ展示てんじ中子なかごそうほし併合へいごうてきR过程。另外,ざい中子なかごそうほし四周的排放物質因R过程而發射出しゃしゅつてき大量たいりょう光波こうはかいよし為重ためしげ元素げんそ吸收きゅうしゅうあいだん而變とく越來ごえくえつべにれいじんおどろきいぶかてき,這次千新星所展示出的行為跟理論預測相當一致。[5][11]

てつ元素げんそかえおもてき元素げんそれい如金元素げんそぎん元素げんそあずか白金はっきん元素げんそとうとう到底とうてい何處どこ超新星ちょうしんせいかえせん新星しんせい?這是一個長久困惑學者的謎題。[j]這次併合へいごう事件じけん徹底てってい解答かいとうりょう這個なぞだいそく可能かのう所有しょゆうてきじゅう元素げんそげん於千新星しんせいてきR过程[11]學者がくしゃ估算,這次事件じけんせいなりてきじゅう元素げんそやくため6 %M,其中,きむ元素げんそやく200 M🜨白金はっきん元素げんそやく500 M🜨たい中子なかごぼし合併がっぺいのう夠製なり所有しょゆう宇宙うちゅうてききん元素げんそ白金はっきん元素げんそてき理論りろん,以及中子なかごぼし合併がっぺいのう夠製成約せいやく一半數量所有比鐵元素還重的元素的理論,這次事件じけんてき實驗じっけんすうよりどころ提供ていきょうりょう強力きょうりょく支持しじ[35]

たい電磁波でんじはあずか引力いんりょくあいだてきなみそく,GW170817きゅう上限じょうげん假定かていだい一顆光子的發射時間是在引力波發射峰值時間之後的1びょういたり10びょうあいだのり引力いんりょくあずか電磁波でんじはあいだてきなみそく vGW − vEM きりせいざい光速こうそくじょう以 −3×10−15 あずか +7×10−16 これあいださきまえてき上限じょうげん改善かいぜんりょう14數量すうりょうきゅう[10][36][k]GW170817以用らいけんためしとうこう原理げんり通過つうか引力いんりょく时间のべ迟效应測量そくりょうあずかろう侖茲きょう變性へんせい[4] たい於這併合へいごう事件じけんてき觀測かんそく,促使ろう侖茲きょう變性へんせい破壞はかいてきぼう些極げん大約たいやくくだていりょうじゅう數量すうりょうきゅう[10]

廣義こうぎ相對そうたいろん無法むほうたい宇宙うちゅう加速かそく膨脹ぼうちょうきゅう解釋かいしゃくいん此,很多しゅがえ代理だいりろんためしくらのうりょうてき概念がいねんらい解釋かいしゃく宇宙うちゅう加速かそく膨脹ぼうちょう[36][l]GW170817排除はいじょりょうぼうがえ代理だいりろんれい如,嚴格げんかく約束やくそく純量じゅんりょう-ちょうりょう理論りろんえいscalar-tensor theoryあずか郝拉ほう引力いんりょくえいHořava–Lifshitz gravity[37][38]たいそうぶんまわし理論りろんえいbimetric gravity設定せってい引力いんりょく質量しつりょう上限じょうげん[37]駁回くら物質ぶっしつ仿真理論りろんえいdark matter emulator。GW170817かえあかし傳播でんぱ時空じくうてき引力いんりょく,也會如同電磁波でんじは一般いっぱんくら物質ぶっしつ彎曲わんきょく時空じくうてきこうおうしょ影響えいきょう[39]總括そうかつ而言,ゆかり於GW170817たい於引りょくなみあずか電磁波でんじはてきなみそくしょきゅうてき嚴格げんかくげんせいにんなん新式しんしきてきがえ代理だいりろん必須ひっす假設かせつ引力いんりょくあずか電磁波でんじはてき傳播でんぱ速度そくど相等そうとう[36]

ぞうGW170817 這一類的引力波信號可以被用為標準ひょうじゅん警笛けいてきえいstandard siren,其能きゅういちしゅりょうたび哈勃常數じょうすうてき方法ほうほう使用しよう這方ほう初步しょほ估計哈勃常數じょうすうため70.0+12.0
−8.0
km/s,だい致與當今とうこんさいけい估算あい符合ふごう[40][41]

註釋ちゅうしゃく

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  1. ^ うえちゅうあずか下圖したず分別ふんべつ展示てんじLIGO福德ふくとく、LIGO利文としふみ斯頓あずかVIRGOてき探測たんそく結果けっかよこじくため時間じかん,豎軸ためしきりつ展示てんじてきすう值為歸一きいつなみはば,其大しょう以從紫色むらさきいろいた黃色おうしょくてき連續れんぞく顏色かおいろらい展示てんじ紫色むらさきいろため0,黃色おうしょくため6。ざいLIGO汉福德ふくとくうら以明あらわいたいちじょう綠色みどりいろ曲線きょくせん,其頻りつしたがえ -2 びょういたり 0 びょう快速かいそくしたがえ大約たいやく 70 赫茲增加ぞうかいたり 400 赫茲,這曲せん就是引力いんりょくてき蹤跡,とう兩個りゃんこ中子なかごぼし進行しんこう旋近,它們彼此ひしあいだてき距離きょりかいずいちょ時間じかんてきえんじえつへんえつきん,而相互繞てんてきしきりつ也會えつへんえつかい最後さいご合併がっぺいさいいちおこりざいLIGO利文としふみ斯頓うら,也可以明あらわいた類似るいじてき黃色おうしょく曲線きょくせんよこじくてき时间しょう对于该日てき12:41:04.4 UTCまい一台探測器的波幅標被歸一化至該探測器的噪聲幅譜密度。LIGO利文としふみ斯頓てき探測たんそくすう據出きょしゅつげんりょうたん暫噪ごえ擾,ざい這裡展示てんじてきやめ處理しょりてきすうよりどころ
  2. ^ 學者がくしゃ建議けんぎ,雖然みとめためふと可能かのう發生はっせいかりわかざいくろほら合併がっぺい事件じけんてき周圍しゅうい存在そんざいあし物質ぶっしついくしゅせい可能かのうかいはつ射出しゃしゅつ電磁波でんじは,其為天文學てんもんがくしゃ探測たんそくてき目標もくひょう[2][3]
  3. ^ まい望遠鏡ぼうえんきょうてき定位ていい角度かくど範圍はんい較大主要しゅようゆうさん原因げんいん:一是因為伽瑪射線暴很微弱,まいとぎ瑪射せん空間くうかん望遠鏡ぼうえんきょうてき系統けいとう確定かくていせいてん現出げんしゅつ較為延伸えんしんてきともえ,三是費米在靠近みなみ大西洋たいせいよう異常いじょうどきかい遭受到だかどおり量的りょうてき帶電たいでん粒子りゅうし所產しょさんせいてき背景はいけい[8]:だい3せつ
  4. ^ まいり閱GCN circular #21513[23]
  5. ^ やや比較ひかく滿月まんげつくつがえぶたりょう大約たいやく0.2平方へいほうてき区域くいき[25]
  6. ^ GRB 170817A測量そくりょういたべにうつりまとはなれ地球ちきゅう最近さいきんてきたん暫伽瑪射せん暴。[12]:だい2.2せつ
  7. ^ SSSだんたいりょうしるべかみなりおん·ぶくりつ(Ryan Foley)てき偵測方法ほうほう,按照優先ゆうせん順序じゅんじょらい探測たんそく優先ゆうせん探測たんそくさい可能かのうぞうゆう中子なかごそうほしてきほしけいなみ且盡可能かのう使ごとじょう囊括さらほしけい。其他だんたい使用しよう較為井然せいぜんゆうじょてき方法ほうほう,就如どう掃地一般いっぱん。SSSだんたいざいだい9じょう就找到りょうGW170817。かみなりおん·ぶくりつ特別とくべつ指出さしで,該光がくげん相當そうとうあきらあきら,甚至ぎょうあまり天文學てんもんがくしゃのう夠偵はかいた它,另外,該光がくげんざいさとし偵測いたてきいくしょうまえおう該也以在しゅう偵測いた[28]
  8. ^ ほしけいNGC 4993距離きょり地球ちきゅうやく40 Mpc,あずかしたがえ引力いんりょく波數はすうよりどころ獲得かくとくてき距離きょりしょう符合ふごう[12]:5
  9. ^ 長久ながひさとぎ瑪射せん暴是げん於恆ぼし塌縮。[11]
  10. ^ ゆう些理ろん學者がくしゃ主張しゅちょう超新星ちょうしんせいせいなり這些じゅう元素げんそてき主要しゅようせいしか而,計算けいさん模擬もぎ無法むほう合理ごうり描述對應たいおう過程かてい[33]
  11. ^ さきまえたい電磁波でんじはあずか引力いんりょくあいだてきなみそくきりせいため±20%。[36]
  12. ^ ざい這裡,くらのうりょうゆう三種可能呈現的方式。いち宇宙うちゅう常數じょうすう可變かへんてき宇宙うちゅう常數じょうすう」、三是在大距離尺寸時,引力いんりょくてき物理ぶつり行為こうい可能かのうかい改變かいへんいん必須ひっすたい廣義こうぎ相對そうたいろん修正しゅうせいざい這裡,專門せんもんたい於第さんしゅ方式ほうしき進行しんこうけんためし[36]

参考さんこう文献ぶんけん

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外部がいぶ链接

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