GW170817 是 これ 雷 かみなり 射 い 干涉 かんしょう 重力 じゅうりょく 波 は 天文台 てんもんだい (LIGO)和 わ 室 しつ 女 おんな 座 ざ 干涉 かんしょう 儀 ぎ (VIRGO)在 ざい 2017年 ねん 8月 がつ 17日 にち 觀測 かんそく 到 いた 的 てき 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん ,其出自 しゅつじ 於兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 在 ざい 一 いち 起 おこり 。在 ざい 此之前 ぜん 觀測 かんそく 到 いた 的 てき 幾 いく 次 じ 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん 都 と 是 ぜ 出自 しゅつじ 於兩個 りゃんこ 黑 くろ 洞 ほら 併合 へいごう 。學者 がくしゃ 認 みとめ 為 ため ,不 ふ 會 かい 觀測 かんそく 到 いた 關 せき 於黑洞 ほら 併合 へいごう 的 てき 任 にん 何 なん 相關 そうかん 的 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 星 ぼし 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 後續 こうぞく 電磁 でんじ 現象 げんしょう 也被很多種 しゅ 不同 ふどう 波 は 段 だん 的 てき 望遠鏡 ぼうえんきょう 觀測 かんそく 到 いた ,這標誌 し 著 ちょ 多 た 信 しん 使 し 天文學 てんもんがく 的 てき 新 しん 紀元 きげん 已 やめ 經 けい 來臨 らいりん 。[ 4] [ 5] [ 6]
對 たい 於這一 いち 次 じ 併合 へいごう 事件 じけん ,至 いたり 少 しょう 有 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 波 は 信號 しんごう 持續 じぞく 長 ちょう 達 たち 100秒 びょう ,顯示 けんじ 出 で 兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 所 しょ 展 てん 現出 げんしゅつ 的 てき 強度 きょうど 與 あずか 頻 しき 率 りつ 。通過 つうか 三角 さんかく 測量 そくりょう 與 あずか 數 かず 據 よりどころ 分析 ぶんせき ,從 したがえ 引力 いんりょく 波 は 抵達LIGO汉福德 ふくとく 、LIGO利文 としふみ 斯頓與 あずか VIRGO這三個探測器位置在時間方面的延遲,可 か 以準確 かく 地 ち 給 きゅう 出 で 波 なみ 源 げん 的 てき 大 だい 致角度 かくど 方向 ほうこう 。[ 7]
費 ひ 米 まい 伽 とぎ 瑪射線 せん 空間 くうかん 望遠鏡 ぼうえんきょう (Fermi)與 あずか 國際 こくさい 伽 とぎ 瑪射線 せん 天體 てんたい 物理 ぶつり 實驗 じっけん 室 しつ (INTEGRAL)也偵測 はか 到 いた 短 たん 暫的伽 とぎ 瑪射線 せん 暴 「GRB_170817A」,其發生 はっせい 在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 後 ご 的 てき 1.7秒 びょう 時刻 じこく 。這些探測 たんそく 器 き 對 たい 於定位 ていい 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 很有限 げん ,[ c] 然 しか 而,它們給 きゅう 出 で 的 てき 空間 くうかん 方向 ほうこう 範圍 はんい 與 あずか 引力 いんりょく 波 は 探測 たんそく 器 き 給 きゅう 出 で 的 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 之 の 間 あいだ 相 しょう 隔 へだた 短 たん 暫的1.7秒 びょう ,因 いん 此學者 しゃ 估計,這兩個 りゃんこ 事件 じけん GW170817與 あずか GW170817R,幾 いく 乎同時間 じかん 與 あずか 同 どう 位置 いち 被 ひ 觀測 かんそく 到 いた 的 てき 概 がい 率 りつ 為 ため 5.0×10-8 。[ 9] [ 10] :第 だい 3節 せつ
約 やく 11小 しょう 時 じ 之 の 後 のち ,位 い 於智利 り 拉 ひしげ 斯坎帕纳斯天文台 てんもんだい 的 てき 斯沃普 ひろし 望遠鏡 ぼうえんきょう ,在 ざい 先 さき 前 まえ LIGO 和 わ VIRGO 給 きゅう 出 で 的 てき 引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 區域 くいき ,發現 はつげん 光學 こうがく 瞬 まどか 變 へん 天文 てんもん 事件 じけん 「AT 2017gfo」,其位於長蛇 ちょうだ 座 ざ 的 てき 星 ほし 系 けい NGC 4993 。在 ざい 後來 こうらい 的 てき 幾 いく 天與 てんよ 幾 いく 周 しゅう ,又 また 有 ゆう 多 た 個 こ 望遠鏡 ぼうえんきょう 分別 ふんべつ 利用 りよう 射 い 線 せん 、紅 べに 外線 がいせん 、光學 こうがく 、X射 い 線 せん 波 なみ 段 だん 追 つい 蹤這併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 餘 あまり 輝 てる ,並 なみ 且顯示 けんじ 出 で 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 的 てき 拋射物質 ぶっしつ 所 しょ 應 おう 具有 ぐゆう 的 てき 特性 とくせい 。[ 9] [ 11] [ 12]
這是
首 くび 次 じ 我 わが 們兼
同 どう 觀測 かんそく 到 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 生 せい 的 てき 引力 いんりょく 波 は 與 あずか 電磁波 でんじは ——
我 わが 們的
宇宙 うちゅう 信 しん 使 し 。
[ 13] 大 だい 衛 まもる ·瑞 みず 澤 さわ , LIGO執行 しっこう 主任 しゅにん
此一事件 じけん 於2017年 ねん 10月 がつ 16日 にち 正式 せいしき 在 ざい 美國 びくに 的 てき 華 はな 盛 もり 頓 ひたぶる 特區 とっく 和 わ 德 とく 國 こく 的 てき 加 か 興 きょう 宣 せん 佈。[ 11] [ 14] [ 15]
這份訊息最早 もはや 是 ぜ 由 ゆかり 德 とく 州 しゅう 大學 だいがく 奧 おく 斯丁分校 ぶんこう 的 てき 天文學 てんもんがく 家 か 克 かつ 雷 かみなり 格 かく ·惠 めぐみ 勒(J. Craig Wheeler)於8月 がつ 18日 にち 在 ざい 推特 發 はつ 佈:“LIGO惊人新 しん 发现,引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 伴 ばん 有光 ありみつ 学 がく 对应体 たい 。超 ちょう 乎想象 ぞう !”[ 16] 他 た 後來 こうらい 又 また 刪除了 りょう 這份訊息,並 なみ 對 たい 以非正式 せいしき 途 と 径 みち 公布 こうふ 資 し 訊的行為 こうい 表示 ひょうじ 道 どう 歉。後來 こうらい ,有 ゆう 些人追 つい 查這傳言 でんごん ,他 た 們報告 ほうこく ,在 ざい 幾 いく 個 こ 主要 しゅよう 望遠鏡 ぼうえんきょう 的 てき 公開 こうかい 紀 き 錄 ろく 裡 うら ,各個 かっこ 觀測 かんそく 項目 こうもく 的 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 時 じ 段 だん 優先 ゆうせん 觀測 かんそく 橢圓 だえん 星 ほし 系 けい NGC 4993 ,其位於長蛇 ちょうだ 座 ざ ,距離 きょり 地球 ちきゅう 約 やく 40 Mpc (130 Mly ),是 ぜ 至 いたり 今 こん 為 ため 止 どめ (2018年 ねん ),離 はなれ 地球 ちきゅう 最近 さいきん 的 てき 一次引力波偵測事件。[ 17] [ 18] [ 19] 參與 さんよ 的 てき 幾 いく 個 こ 機構 きこう 早 はや 先 さき 拒絕 きょぜつ 對 たい 此傳言 でんごん 做說明 せつめい ,只 ただ 公告 こうこく 聲明 せいめい 有 ゆう 幾 いく 個 こ 探測 たんそく 器 き 發現 はつげん 異常 いじょう 的 てき 現象 げんしょう 需要 じゅよう 分析 ぶんせき [ 20] [ 21] ,直 ちょく 至 いたり 2017年 ねん 10月 がつ 16日 にち 才 ざい 發表 はっぴょう 了 りょう 官 かん 方 かた 聲明 せいめい 。[ 11] [ 15]
兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 碰撞的 てき 藝術 げいじゅつ 示 しめせ 意 い 動畫 どうが ,其描述 じゅつ 的 てき 是 ぜ 一般的中子星碰撞過程,而不是 ぜ 專門 せんもん 描述GW170817事件 じけん 。
左 ひだり 圖 ず 展示 てんじ 出 で 引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 的 てき 幾 いく 個 こ 90%可 か 靠 もたれ 區域 くいき 的 てき 正 せい 投影 とうえい 区域 くいき ,它們分 ぶん 别来自 じ LIGO(浅 あさ 绿色),初 はつ 始 はじめ LIGO-Virgo定位 ていい (深 ふか 绿色),来 き 自 じ 费米与 あずか INTEGRAL时间延 のべ 迟得到 いた 的 てき 三角 さんかく 定位 ていい (浅 あさ 蓝色),费米GBM(深 ふか 蓝色)。經過 けいか 放 ひ 大 だい 後 こう 的 てき 右上 みぎうえ 图與右 みぎ 下圖 したず 展示 てんじ 了 りょう 宿主 しゅくしゅ 星 ほし 系 けい NGC 4993 的 てき 位置 いち ,右上 みぎうえ 圖 ず 是 ぜ 并合事件 じけん 的 てき 10.9小 しょう 时後的 てき 斯沃普 ひろし 影像 えいぞう ,右 みぎ 下圖 したず 是 ぜ 在 ざい 并合事件 じけん 的 てき 20.5天 てん 前 まえ 的 てき DLT40影像 えいぞう 。細 ほそ 十字線標示暫現源的位置。
此次引力 いんりょく 波 は 信号 しんごう 持 じ 续约100秒 びょう ,頻 しき 率 りつ 從 したがえ 24赫茲開始 かいし ,增加 ぞうか 至 いたり 幾 いく 百 ひゃく 赫茲,呈 てい 通常 つうじょう 的 てき 旋近 啁啾模 も 式 しき ,最終 さいしゅう 以相互碰撞並且併合 へいごう 在 ざい 一起來結束旋近過程,併合 へいごう 的 てき 時刻 じこく 為 ため 12:41:04.4 UTC 。[ 4] :2 这个信号 しんごう 首 くび 先 さき 到 いた 达位于意大利 おおとし 的 てき VIRGO探測 たんそく 器 き ,過 か 了 りょう 22毫秒后 きさき 到 いた 达位于美国 こく 路 みち 易 えき 斯安那州 なす 利文 としふみ 斯頓的 てき LIGO探 さがせ 测器,又 また 過 か 了 りょう 3毫秒后 きさき 到 いた 达位于美国 こく 华盛顿州 汉福德 ふくとく 的 てき LIGO探 さがせ 测器。用 もちい 來 らい 配 はい 對 たい 引力 いんりょく 波 は 信號 しんごう 的 てき 波 なみ 型 がた 模 も 板 ばん 是 ぜ 按照廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 的 てき 後 こう 牛 うし 頓 ひたぶる 近似 きんじ 理論 りろん 製 せい 成 なり 。[ 12] :3
在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 發生 はっせい 的 てき 6分 ふん 鐘 がね 之 これ 後 ご ,對 たい 於LIGO汉福德 ふくとく 的 てき 數 すう 據 よりどころ 進行 しんこう 的 てき 電腦 でんのう 探索 たんさく 分析 ぶんせき 引發了 りょう 「觸發 しょくはつ 」機 き 制 せい ,LIGO立 りつ 即 そく 將 はた 這單探測 たんそく 器 き 引力 いんりょく 波 は 觸發 しょくはつ 事件 じけん 信 しん 息 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 給 きゅう 其他天文學 てんもんがく 研究 けんきゅう 團 だん 隊 たい 。[ 12] :第 だい 2.1節 せつ 由 よし 於在併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 約 やく 16秒 びょう 之 これ 後 ご ,於12:41:20 UTC ,Fermi的 てき 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴監視 し 系統 けいとう (Gamma-ray Burst Monitor,Fermi-GBM)就已探測 たんそく 到 いた 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴 ,並 なみ 且Fermi也已發布 はっぷ 了 りょう GCN通知 つうち ,宣布 せんぷ 探測 たんそく 到 いた 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴,[ 22] 因 いん 此「幾 いく 乎同時 じ 警旗」已 やめ 自動 じどう 舉起。約 やく 在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 40分 ふん 鐘 がね 之 これ 後 ご ,於13:21:42 UTC ,LIGO/Virgo團 だん 隊 たい 又 また 發布 はっぷ 了 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 了 りょう 伴 とも 隨 ずい 著 ちょ 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴的中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 事件 じけん ,還 かえ 給 きゅう 出 で 大 だい 致的引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 位置 いち 。[ 23] [ 12] :第 だい 2節 せつ [ 24]
對 たい 於併合 へいごう 事件 じけん 的 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 從 したがえ 三個干涉儀獲得的數據。但 ただし 在 ざい 分析 ぶんせき 過程 かてい 中 ちゅう ,由 ゆかり 於發生 はっせい 兩個 りゃんこ 問題 もんだい ,因 いん 此延緩 なる 了 りょう 約 やく 4.5小 しょう 時 じ 才 ざい 獲得 かくとく 天空 てんくう 定位 ていい 。第 だい 一 いち 個 こ 問題 もんだい 是 ぜ ,在 ざい 併合 へいごう 前 まえ 幾 いく 秒 びょう ,LIGO利文 としふみ 斯頓的 てき 數 すう 據出 きょしゅつ 現 げん 了 りょう 短 たん 暫噪聲 ごえ 干 ひ 擾,這是由 よし 於儀器 き 噪聲而產生 せい 的 てき 問題 もんだい ,因 いん 此實 じつ 時 とき 分析 ぶんせき 軟體忽 ゆるがせ 略 りゃく 了 りょう 信號 しんごう ,必須 ひっす 用 よう 手工 しゅこう 分析 ぶんせき 數 すう 據 よりどころ ,進行 しんこう 「削減 さくげん 措施」,在 ざい 不 ふ 影響 えいきょう 信號 しんごう 的 てき 前提 ぜんてい 下 か 除去 じょきょ 燥聲。第 だい 二 に 個 こ 問題 もんだい 是 ぜ ,由 ゆかり 於技術 ぎじゅつ 故障 こしょう 造成 ぞうせい VIRGO連續 れんぞく 流 りゅう 送 おく 數 かず 據 よりどころ 的 てき 中斷 ちゅうだん ,因 いん 此延遲 おそ 了 りょう 40分 ふん 鐘 がね ,研究 けんきゅう 員 いん 才 ざい 發現 はつげん 偵測到 いた 引力 いんりょく 波 は 信號 しんごう ,由 ゆかり 於引力 りょく 波 なみ 恰巧傳播 でんぱ 至 いたり VIRGO探測 たんそく 器 き 的 てき 盲 めくら 角 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 ,很難被 ひ 偵測到 いた 。[ 24] 在 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 度 ど 的 てき 90%可 か 靠 もたれ 區域 くいき 内 うち 。[ 23] [ d] 後來 こうらい ,更 さら 仔細 しさい 地 ち 計算 けいさん ,將 はた 信号 しんごう 源 げん 定位 ていい 在 ざい 28平方 へいほう 度 ど 的 てき 90%可 か 靠 もたれ 區域 くいき 内 ない 。[ 4] [ e]
兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 的 てき 藝術 げいじゅつ 繪圖 えず 。
費 ひ 米 まい 伽 とぎ 瑪射線 せん 空間 くうかん 望遠鏡 ぼうえんきょう (Fermi)最 さい 先 さき 偵測到 いた 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴「GRB 170817A」,其發生 はっせい 在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 之 これ 後 ご 的 てき 1.7 秒 びょう 時刻 じこく ,於12:41:06 UTC,並 なみ 且持續 じぞく 了 りょう 2秒 びょう 。GRB 170817A被 ひ 分類 ぶんるい 為 ため 短 たん 暫伽瑪射線 せん 暴 。[ 12] :第 だい 2.2節 せつ [ 10] [ 15] [ 18] 在 ざい 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴被偵測到 いた 的 てき 14秒 びょう 後 ご ,於12:41:20 UTC,Fermi的 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 了 りょう GCN通知 つうち ,宣布 せんぷ 探測 たんそく 到 いた 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴,提 つつみ 醒其他 た 研究 けんきゅう 團 だん 隊 たい 注意 ちゅうい 。於13:57:47 UTC,國際 こくさい 伽 とぎ 瑪射線 せん 天體 てんたい 物理 ぶつり 實驗 じっけん 室 しつ (INTEGRAL)也偵測 はか 到 いた 這伽瑪射線 せん 暴。從 したがえ 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴抵達 たち 兩個 りゃんこ 探測 たんそく 器 き 的 てき 時間 じかん 差 さ ,天文學 てんもんがく 者 しゃ 估算出 さんしゅつ 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴的大 だい 致天空 てんくう 定位 ていい ,這動作 どうさ 促使對 たい 於伽瑪射線 せん 暴的準 じゅん 確 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] :第 だい 2.2節 せつ
雖然伽 とぎ 瑪射線 せん 源 げん NGC 4993 離 はなれ 地球 ちきゅう 不 ふ 遠 とお ,[ f] 偵測到 いた 的 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 是 ぜ 因 いん 為 ため 併合 へいごう 過程 かてい 所 しょ 生成 せいせい 的 てき 物質 ぶっしつ 噴流 ふんりゅう 不 ふ 是 ぜ 直接 ちょくせつ 噴向地球 ちきゅう ,而是與 あずか 地球 ちきゅう 視線 しせん 呈 てい 30゚角度 かくど 。[ 11] [ 25] 仔細 しさい 分析 ぶんせき Fermi數 すう 據 よりどころ 可 か 以揭示 けいじ ,GRB 170817A分 ぶん 為 ため 兩個 りゃんこ 組 ぐみ 分 ぶん 。第 だい 一個組份是主脈波,其時期 じき 是 ぜ 從 したがえ 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 0.320秒 びょう 前 まえ 至 いたり 0.256秒 びょう 後 ご ,它的最 さい 佳 けい 擬 なずらえ 合 あい 是 ぜ 康 かん 普 ひろし 頓 ひたぶる 化 か 函數 かんすう ,即 そく 被 ひ 指數 しすう 截止的 てき 冪 べき 定律 ていりつ 。第 だい 二個組份是弱尾巴,其緊跟在主脈 しゅみゃく 波 は 之 これ 後 ご ,累積 るいせき 通 どおり 量 りょう 為 ため 主脈 しゅみゃく 波 は 的 てき 34%,頻 しき 譜 ふ 類似 るいじ 軟黑 くろ 体 たい 頻 しき 譜 ふ ,溫度 おんど 約 やく 為 ため 108 K。[ 12] :第 だい 2.2節 せつ
哈勃空 そら 间望远镜 觀測 かんそく 到 いた 千 せん 新星 しんせい 的 てき 光波 こうは ,在 ざい 6天 てん 內,從 したがえ 8月 がつ 22日 にち 至 いたり 28日 にち ,緩慢 かんまん 地變 ちへん 得 とく 黯淡,如內圖 ず 所 しょ 示 しめせ 。
橫 よこ 軸 じく 為 ため 並 なみ 和 わ 事件 じけん 後 ご 之 の 日數 にっすう ,縱 たて 軸 じく 為 ため 兩 りょう 種 たね 星 ほし 等 ひとし ,曲線 きょくせん 圖 ず 展示 てんじ 出 で 千 せん 新星 しんせい GW170817 在 ざい 通過 つうか 幾 いく 種 しゅ 濾色器 き 後 こう 被 ひ 測量 そくりょう 到 いた 的 てき 光學 こうがく 亮 あきら 度 たび ,不同 ふどう 顏色 かおいろ 的 てき 曲線 きょくせん 展示 てんじ 不同 ふどう 頻 しき 率 りつ 光波 こうは 的 てき 光學 こうがく 亮 あきら 度 ど 。該星體 たい 的 てき 藍色 あいいろ 光 こう 快速 かいそく 地變 ちへん 得 とく 黯淡,而近紅 べに 外線 がいせん 則 そく 先 さき 稍 やや 為 ため 變 へん 得 とく 明 あきら 亮 あきら ,然 しか 後 ご 再 さい 緩慢 かんまん 地變 ちへん 得 とく 黯淡。在 ざい 4個 こ 星 ほし 期 き 期間 きかん ,由 ゆかり 於被發 はつ 射出 しゃしゅつ 的 てき 各種 かくしゅ 顏色 かおいろ 的 てき 光波 こうは 變 へん 暗 くら 的 てき 速 そく 率 りつ 不同 ふどう ,整 せい 個 こ 星 ほし 體 たい 的 てき 顏色 かおいろ 從 したがえ 非常 ひじょう 藍 あい 變 へん 為 ため 非常 ひじょう 紅 べに 。[ 26]
甚大 じんだい 望遠鏡 ぼうえんきょう 的 てき X射 い 線 せん 相 しょう 機 き 拍 はく 攝 と 到 いた 的 てき 頻 しき 譜 ふ 合成 ごうせい 圖 ず 展示 てんじ 出 で ,星 ほし 系 けい NGC 4993的 てき 千 せん 新星 しんせい 在 ざい 被 ひ 偵測到 いた 之 これ 後 ご 的 てき 12天 てん 時期 じき 裡 うら 的 てき 變化 へんか 。每 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 揭露了 りょう 星 ほし 體 たい 隨 ずい 著 ちょ 亮 あきら 度 ど 變 へん 得 とく 黯淡而怎樣 さま 變 へん 得 どく 更 さら 紅 べに 。[ 27]
被 ひ 發布 はっぷ 給 きゅう 其他研究 けんきゅう 團 だん 隊 たい 的 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 的 てき 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴與引力 いんりょく 波 は 觸發 しょくはつ 的 てき GCN報告 ほうこく ,以及於 17:54 UTC 發布 はっぷ 的 てき 三 さん 台 だい LIGO 引力 いんりょく 波 は 探測 たんそく 器 き 所 しょ 給 きゅう 出 で 的 てき 天空 てんくう 定位 ていい GCN報告 ほうこく ,促使了 りょう 很多巡 めぐ 天 てん 調 ちょう 查與 あずか 程 ほど 控 ひかえ 望遠鏡 ぼうえんきょう 立 たて 即 そく 進行 しんこう 大 だい 規模 きぼ 探索 たんさく 。[ 23] 由 よし 於探索 たんさく 區域 くいき 相當 そうとう 廣 こう 泛,約 やく 為 ため 月 がつ 球 だま 覆 くつがえ 蓋 ぶた 天空 てんくう 區域 くいき 的 てき 150倍 ばい ,[ 25] 而且在 ざい 那 な 時期 じき ,探索 たんさく 區域 くいき 離 はなれ 太陽 たいよう 的 てき 角 かく 距離 きょり 很近,因 いん 此只剩 あま 下 しも 在 ざい 黃昏 たそがれ 之 これ 後 ご 的 てき 幾 いく 個 こ 小 しょう 時 じ 內可以用來 らい 做觀測 かんそく ,因 いん 為 ため 探索 たんさく 區域 くいき 會 かい 很快地 ち 降 くだ 到 いた 地平線 ちへいせん 以下 いか 。[ 24]
最 さい 先 さき 偵測到 いた 併合 へいごう 事件 じけん 所 しょ 伴 とも 隨 ずい 的 てき 可 か 見 み 光 こう 的 てき 團 だん 隊 たい 是 ぜ 斯沃普 ひろし 超新星 ちょうしんせい 巡 じゅん 天 てん (Swope Supernova Survey,SSS)。在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 10.87小 しょう 時 じ 之 これ 後 ご ,斯沃普 ひろし 超新星 ちょうしんせい 巡 じゅん 天 てん 利用 りよう 位 い 於拉 ひしげ 斯坎帕納斯天文台 てんもんだい ,運 うん 作 さく 波 なみ 段 だん 為 ため 近 きん 紅 べに 外線 がいせん 的 てき 1米 めーとる 直徑 ちょっけい 斯沃普 ひろし 望遠鏡 ぼうえんきょう ,在 ざい NGC 4993 影像 えいぞう 裡 うら 找到了 りょう 光學 こうがく 暫現源 げん 的 てき 蹤跡。在 ざい 這時刻 こく 的 てき 1小 しょう 時 じ 內,並 なみ 且在SSS團 だん 隊 たい 發布 はっぷ 訊息之 の 前 まえ ,另外還 かえ 有 ゆう 5個 こ 團 だん 隊 たい 也拍攝 と 到 いた 暫現源 げん 的 てき 蹤跡。它們分別 ふんべつ 是 ぜ 小 しょう 於40百 ひゃく 萬 まん 秒 びょう 差 さ 距巡天 てん 、可 か 見 み 光和 こうわ 紅 べに 外 がい 巡 じゅん 天 てん 望遠鏡 ぼうえんきょう 、暗 くら 能 のう 量 りょう 照 あきら 相 しょう 機 き 、拉 ひしげ 斯康柏 かしわ 瑞 みずほ 斯天文台 てんもんだい 、大師 だいし 全 ぜん 球 たま 程 ほど 控 ひかえ 網 もう 。斯沃普 ひろし 超新星 ちょうしんせい 巡 じゅん 天 てん 團 だん 隊 たい 將 はた 這光學 がく 暫現源 げん 命名 めいめい 為 ため 「SSS17a」,後來 こうらい 被 かむ 國際 こくさい 天文學 てんもんがく 聯合 れんごう 會 かい (IAU)正式 せいしき 命名 めいめい 為 ため 「AT 2017gfo」。[ 12] :5-6 [ g]
SSS團 だん 隊 たい 對 たい 於LIGO給 きゅう 出 で 的 てき 天空 てんくう 區域 くいき 進行 しんこう 巡 じゅん 天 てん ,找到了 りょう 一個新的暫現源和其所位居的宿主星系,並 なみ 且給出 で 的 てき 離 はなれ 地球 ちきゅう 距離 きょり 跟單獨 たんどく 使用 しよう 引力 いんりょく 波 なみ 所 しょ 估算出 さんしゅつ 的 てき 距離 きょり 相 しょう 符合 ふごう 。[ 25] [ h] 由 よし 於已偵測到 いた 光學 こうがく 源 げん ,因 いん 此定位 ていい 的 てき 準 じゅん 確 かく 性 せい 獲得 かくとく 大量 たいりょう 改善 かいぜん ,不 ふ 確定 かくてい 性 せい 從 したがえ 幾 いく 十 じゅう 角度 かくど 減 げん 低 てい 至 いたり 0.0001角度 かくど ,所以 ゆえん 很多大型 おおがた 地 ち 基 もと 望遠鏡 ぼうえんきょう 與 あずか 空間 くうかん 望遠鏡 ぼうえんきょう 能 のう 夠在之 これ 後 ご 的 てき 幾 いく 周 しゅう 持續 じぞく 地 ち 觀測 かんそく 光學 こうがく 源 げん 。在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 15.3小 しょう 時候 じこう ,雨 あめ 燕 つばめ 衛星 えいせい 開始 かいし 偵測到 いた 明 あきら 亮 あきら 的 てき 紫外線 しがいせん 。[ 12] :6
在 ざい 之 これ 後 ご 兩 りょう 天 てん 裡 うら ,隨 ずい 著 ちょ 光學 こうがく 源 げん 的 てき 擴張 かくちょう 與 あずか 降 ぶ 溫 ぬる ,光學 こうがく 源 げん 所 しょ 發 はつ 射出 しゃしゅつ 紫外線 しがいせん 與 あずか 藍色 あいいろ 光 こう 變 へん 得 とく 黯淡,近 きん 紅 べに 外線 がいせん 變 へん 得 どく 更 さら 為 ため 明 あきら 亮 あきら 。約 やく 一 いち 個 こ 星 ほし 期 き 後 ご ,紅色 こうしょく 光 こう 與 あずか 近 きん 紅 べに 外線 がいせん 也開始 かいし 變 へん 得 とく 黯淡。[ 12] :6 在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 9天 てん 後 ご ,钱德拉 ひしげ X射 い 线天文台 てんもんだい 開始 かいし 偵測到 いた X射 い 線 せん ;16天 てん 後 ご ,美國 びくに 紐 ひも 墨 すみ 西 にし 哥州的 てき 甚大 じんだい 天 てん 線 せん 陣 じん 開始 かいし 偵測到 いた 无线电波 。[ 24] 多 た 過 か 70個 こ 電磁波 でんじは 天文台 てんもんだい 觀測 かんそく 到 いた 併合 へいごう 事件 じけん 。[ 11]
在 ざい 首 くび 先 さき 偵測到 いた 光學 こうがく 源 げん 的 てき 30分 ふん 鐘 がね 後 ご ,SSS團 だん 隊 たい 又 また 首 くび 先 さき 獲得 かくとく 了 りょう 光學 こうがく 源 げん 的 てき 頻 しき 譜 ふ ,其在 4000 與 あずか 10000 Å ( 400-1000nm )之 の 間 あいだ 顯示 けんじ 出藍 しゅつらん 色 しょく 與 あずか 無 む 特徵 とくちょう 的 てき 連續 れんぞく 性 せい 波 なみ 段 だん ,符合 ふごう 黑 くろ 体 たい 模型 もけい 的 てき 冪 べき 定律 ていりつ 。藍色 あいいろ 與 あずか 無 む 特徵 とくちょう 的 てき 連續 れんぞく 性 せい 波 なみ 段 だん 常見 つねみ 於激變 げきへん 變 へん 星 ぼし 與 あずか 初期 しょき 的 てき 核心 かくしん 塌縮超新星 ちょうしんせい ,因 いん 此雖然 しか 不 ふ 很尋常 じんじょう ,但 ただし 也不是 ぜ 史 し 無 む 前例 ぜんれい 的 てき 行為 こうい 。[ 12] :7 在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 1.46天 てん 後 ご ,才 ざい 出現 しゅつげん 明 あかり 顯 あらわ 的 てき 特徵 とくちょう 。對 たい 於頻譜 ふ 做黑体 たい 模型 もけい 分析 ぶんせき ,可 か 以得到 いた 以下 いか 結果 けっか :在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 11.75小 しょう 時 じ 之 これ 後 ご 的 てき 1小 しょう 時期 じき 間 あいだ ,光 ひかり 球 だま 半徑 はんけい 約 やく 從 したがえ 3.3×1012 m增加 ぞうか 至 いたり 4.1×1012 m,溫度 おんど 約 やく 從 したがえ 11000K降 くだ 低 てい 至 いたり 9300K,光 ひかり 球速 きゅうそく 度 ど 為 ため 光速 こうそく 的 てき 30%;[ 29] :2
AT 2017gfo的 てき 確 かく 是 ぜ GW170817的 てき 後 ご 果 はて ,這可以由幾 いく 個 こ 強 きょう 而有力 りょく 的 てき 證據 しょうこ 來 らい 證 しょう 實 みのる :[ 12] :5
光學 こうがく 源 げん 的 てき 顏色 かおいろ 演 えんじ 化 か 與 あずか 頻 しき 譜 ふ 不同 ふどう 於其它任何 なに 已 やめ 知 ち 超新星 ちょうしんせい 。
宿主 しゅくしゅ 星 ほし 系 けい 的 てき 距離 きょり 與 あずか 引力 いんりょく 波 は 探測 たんそく 器 き 的 てき 獨立 どくりつ 估算相 しょう 符合 ふごう 。
在 ざい 引力 いんりょく 波 は 探測 たんそく 器 き 的 てき 天空 てんくう 定位 ていい 區域 くいき 沒 ぼつ 有 ゆう 發 はつ 現任 げんにん 何 なん 其它光學 こうがく 源 げん 。
在 ざい 併合 へいごう 事件 じけん 發生 はっせい 前 まえ 的 てき 各種 かくしゅ 影像 えいぞう 存 そん 檔裡,在 ざい AT 2017gfo的 てき 位置 いち 並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 找到任 にん 何 なん 星 ほし 體 たい ,因 いん 此排除 はいじょ 該星體 たい 是 ぜ 在 ざい 銀河系 ぎんがけい 裡 うら 的 てき 前景 ぜんけい 變 へん 星 ぼし 的 てき 可能 かのう 。
在 ざい 觀測 かんそく 到 いた GW170817的 てき 消息 しょうそく 被 ひ 發布 はっぷ 之 これ 後 ご ,IceCube微 ほろ 中子 なかご 觀測 かんそく 站 、心 こころ 宿 やど 二 に 微 ほろ 中子 なかご 觀測 かんそく 站與 あずか 皮 かわ 埃 ほこり 尔·俄 にわか 歇觀測 かんそく 站都 と 嘗試探測 たんそく 伴 とも 隨 ずい 的 てき 高 だか 能 のう 量 りょう 微 ほろ 中子 なかご ,然 しか 而在併合 へいごう 事件 じけん 發生 はっせい 的 てき 500秒 びょう 前後 ぜんこう 期間 きかん 與 あずか 14天 てん 期間 きかん ,它們都 と 沒 ぼつ 有 ゆう 觀測 かんそく 到 いた 顯著 けんちょ 的 てき 來 らい 自 じ 於GW170817的 てき 微 ほろ 中子 なかご 。學者 がくしゃ 認 みとめ 為 ため ,這是因 いん 為 ため 微 ほろ 中子 なかご 噴流 ふんりゅう 的 てき 噴射 ふんしゃ 方向 ほうこう 並 なみ 不 ふ 是 ぜ 指向 しこう 地球 ちきゅう ,而是與 あずか 波 なみ 源 げん 地球 ちきゅう 軸 じく 線 せん 呈 てい 大 だい 角度 かくど 的 てき 差 さ 角 かく 距。假 かり 若 わか 能 のう 夠探測 たんそく 到 いた 微 ほろ 中子 なかご ,則 のり 可 か 揭露更 さら 多 た 關 せき 於合併 がっぺい 事件 じけん 的 てき 信 しん 息 いき ,例 れい 如,併合 へいごう 事件 じけん 所 しょ 涉 わたる 及到的 てき 強 つよ 子 こ 的 てき 能 のう 量 りょう 與 あずか 密度 みつど 、能 のう 量 りょう 耗散機 き 制 せい 。[ 12] :27 [ 30]
這次事件 じけん 的 てき 引力 いんりょく 波 は 相當 そうとう 響 ひびき 亮 あきら ,是 ぜ 至 いたり 今 こん 為 ため 止 どめ (2018年 ねん )最 さい 響 ひびき 亮 あきら 的 てき 一 いち 次 じ ,[ 17] 總 そう 信 しん 噪比為 ため 32.4。虛 きょ 警率為 ため 每 ごと 8.0×104 年 とし 一 いち 次 じ 。從 したがえ 分析 ぶんせき 觀測 かんそく 到 いた 的 てき 引力 いんりょく 波數 はすう 據 よりどころ ,可 か 以推論 ろん ,這併合 へいごう 事件 じけん 是 ぜ 因 いん 兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 對 たい 撞而成 なり ,對 たい 撞速度 ど 約 やく 為 ため 光速 こうそく 的 てき 1/3。[ 17] 假設 かせつ 自轉 じてん 很快,則 のり 在 ざい 90%可 か 靠 もたれ 區域 くいき 之 これ 內,總 そう 質量 しつりょう 為 ため 7000282000000000000♠ 2.82+0.47 −0.09 M ☉ ,兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 的 てき 質量 しつりょう 分別 ふんべつ 為 ため 7000136000000000000♠ 1.36至 いたり 7000225999999999999♠ 2.26 M ☉ 之 これ 間 あいだ 、6999860000000000000♠ 0.86至 いたり 7000136000000000000♠ 1.36 M ☉ 之 これ 間 あいだ 。根據 こんきょ 先 さき 前 ぜん 觀察 かんさつ 到 いた 的 てき 中子 なかご 雙 そう 星 ほし 數 すう 據 よりどころ ,假設 かせつ 自轉 じてん 很慢,則 のり 在 ざい 90%可 か 靠 もたれ 區域 くいき 之 の 內,總 そう 質量 しつりょう 為 ため 7000274000000000000♠ 2.74+0.04 −0.01 M ☉ ,兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 的 てき 質量 しつりょう 分別 ふんべつ 為 ため 7000136000000000000♠ 1.36至 いたり 7000160000000000000♠ 1.60 M ☉ 之 これ 間 あいだ 、7000117000000000000♠ 1.17至 いたり 7000136000000000000♠ 1.36 M ☉ 之 これ 間 あいだ 。啁啾質量 しつりょう 是 ぜ 對 たい 於引力 りょく 波 なみ 信號 しんごう 做分析能夠獲得 かくとく 的 てき 關 せき 於量度 ど 質量 しつりょう 的 てき 最 さい 佳 けい 變量 へんりょう 。GW170817的 てき 啁啾質量 しつりょう 為 ため 7000118800000000000♠ 1.188+0.004 −0.002 M ☉ 。[ 4] :2, 5 [ 10] :3-4
在天 ざいてん 文學 ぶんがく 裡 うら ,GW170817是 ぜ 劃時代 じだい 的 てき 里程 りてい 碑 ひ 事件 じけん 。在 ざい 正式 せいしき 宣布 せんぷ 合併 がっぺい 事件 じけん 的 てき 那 な 一天 いってん ,也發布 はっぷ 了 りょう 很多相關 そうかん 的 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 在 ざい 《科學 かがく 》裡 うら 的 てき 8篇 へん 論文 ろんぶん ,[ 11] 在 ざい 《自然 しぜん 》裡 うら 的 てき 6篇 へん 論文 ろんぶん ,[ 31] 在 ざい 《天文 てんもん 物理 ぶつり 期 き 刊 かん 通 どおり 訊 》的 てき 一集特刊裡的32篇 へん 論文 ろんぶん 。[ 5] 這次併合 へいごう 事件 じけん 是 ぜ 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 了 りょう 全 ぜん 世界 せかい 共 ども 襄 じょう 盛 もり 舉。在 ざい 描述關 せき 於這併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 多 た 信 しん 使 し 觀測 かんそく 的 てき 一 いち 篇 へん 論文 ろんぶん 《對 たい 於中子 なかご 雙 そう 星 ほし 併合 へいごう 的 てき 多 た 信 しん 使 し 觀測 かんそく 》裡 うら ,一共有來自於超過900所 しょ 研究 けんきゅう 機構 きこう 的 てき 接近 せっきん 4000名 めい 天文學 てんもんがく 者 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 為 ため 天文學 てんもんがく 社 しゃ 群 ぐん 成員 せいいん 的 てき 三 さん 分 ふん 之 の 一 いち 。超過 ちょうか 70台 だい 陸 りく 基 はじめ 或 ある 空 そら 基 もと 天文台 てんもんだい 的 てき 望遠鏡 ぼうえんきょう 對 たい 於這次 じ 事件 じけん 進行 しんこう 觀測 かんそく 。[ 32] [ 11]
GW170817是 ぜ 首 くび 次 じ 被 ひ 偵測到 いた 發射 はっしゃ 引力 いんりょく 波 は 的 てき 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 事件 じけん ,它揭示 けいじ 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 確實 かくじつ 會 かい 發生 はっせい ,並 なみ 且證實 じつ 了 りょう 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 導 しるべ 致短暫伽瑪射線 せん 暴與千 せん 新星 しんせい 。GW170817也是首 くび 次 じ 被 ひ 偵測到 いた 兼 けん 然 しか 發射 はっしゃ 引力 いんりょく 波 は 與 あずか 電磁 でんじ 輻射 ふくしゃ 的 てき 天文 てんもん 事件 じけん ,因 いん 此將引力 いんりょく 波 は 的 てき 觀測 かんそく 與 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 在 ざい 一 いち 起 おこり 。這關鍵 かぎ 的 てき 連結 れんけつ 可 か 以用來 らい 給 きゅう 出 で 另一 いち 種 しゅ 量 りょう 度 たび 宇宙 うちゅう 膨脹 ぼうちょう 速 はや 率 りつ 的 てき 方法 ほうほう ,從 したがえ 而確認 かくにん 或 ある 校正 こうせい 先 さき 前 まえ 用 よう 其它方法 ほうほう 獲得 かくとく 的 てき 結果 けっか 。GW170817還 かえ 可 か 以排除 はいじょ 某 ぼう 些廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 的 てき 替 がえ 代理 だいり 論 ろん 。[ 33] :19-21 長久 ちょうきゅう 以來 いらい ,學者 がくしゃ 就猜想 おもえ ,假設 かせつ 參與 さんよ 併合 へいごう 的 てき 兩個 りゃんこ 緻密 ちみつ 星 ほし 體 たい 之 の 中 なか ,至 いたり 少 しょう 有 ゆう 一 いち 個 こ 是 ぜ 中子 なかご 星 ぼし ,則 のり 這併合 へいごう 事件 じけん 會 かい 產 さん 生 せい 一大籮筐的電磁現象。如今,GW170817已 やめ 被 ひ 偵測到 いた 發射 はっしゃ 無線 むせん 電波 でんぱ 、紅 べに 外線 がいせん 、可 か 見 み 光 こう 、紫外線 しがいせん 、X射 い 線 せん 、伽 とぎ 瑪射線 せん ,因 いん 此證實 じつ 了 りょう 學者 がくしゃ 的 てき 猜想無 な 誤 あやま 。不 ふ 單 たん 如此,GW170817能 のう 夠對於併合 へいごう 事件 じけん 給 きゅう 出 で 更 さら 為 ため 詳細 しょうさい 的 てき 描述:從 したがえ 觀測 かんそく 獲得 かくとく 的 てき 電磁 でんじ 現象 げんしょう 數 すう 據 よりどころ ,學者 がくしゃ 能 のう 夠對於併合 へいごう 事件 じけん 給 きゅう 予 よ 準 じゅん 確 かく 定位 ていい ,並 なみ 且辨認 みとめ 出 で 它的寄 よせ 主 ぬし 星 ほし 系 けい ,還 かえ 能 のう 夠研究 けんきゅう 併合 へいごう 事件 じけん 所 しょ 排 はい 放出 ほうしゅつ 物質 ぶっしつ 的 てき 物理 ぶつり 行為 こうい ,例 れい 如,相對 そうたい 論 ろん 性 せい 噴流 ふんりゅう 與 あずか 非 ひ 相對 そうたい 論 ろん 性 せい 噴出 ふんしゅつ 物的 ぶってき 來 き 龍 りゅう 去 さ 脈 みゃく 。[ 5]
這次併合 へいごう 事件 じけん 對 たい 於短暫伽瑪射線 せん 暴給出 で 解釋 かいしゃく 。自 じ 從 したがえ 1990年代 ねんだい 以來 いらい ,學者 がくしゃ 就已認 みとめ 為 ため ,短 たん 暫伽瑪射線 せん 暴是來 き 自 じ 於中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう ,[ i] 然 しか 而苦無 む 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 終 おわり 於可以斷言 だんげん ,任 にん 何 なん 伴 とも 隨 ずい 著 ちょ 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん 的 てき 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴應是 ぜ 源 げん 自 じ 於中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 。由 よし 於這次 じ 短 たん 暫伽瑪射線 せん 暴事件 じけん 發生 はっせい 的 てき 位置 いち 比 ひ 先 さき 前任 ぜんにん 何 なん 類似 るいじ 事件 じけん 近 きん 十 じゅう 倍 ばい ,因 いん 此學者 しゃ 可 か 以更容易 ようい 研究 けんきゅう 其物理 ぶつり 行為 こうい 。然 しか 而,偵測到 いた 的 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 是 ぜ 因 いん 為 ため 併合 へいごう 過程 かてい 所 しょ 生成 せいせい 的 てき 物質 ぶっしつ 噴流 ふんりゅう 不 ふ 是 ぜ 直接 ちょくせつ 噴向地球 ちきゅう ,因 いん 此學者 しゃ 表示 ひょうじ ,很多伽 とぎ 瑪射線 せん 暴的信號 しんごう 顯 あらわ 得 とく 很微弱 じゃく 的 てき 原因 げんいん ,不 ふ 是 ぜ 因 いん 為 ため 他 た 們離地球 ちきゅう 很遠,而是因 いん 為 ため 它們的 てき 噴流 ふんりゅう 方向 ほうこう 不 ふ 是 ぜ 直接 ちょくせつ 朝 あさ 向 こう 地球 ちきゅう 。[ 11] [ 34]
這次併合 へいごう 事件 じけん 證 しょう 實 じつ 了 りょう 千 せん 新星 しんせい 存在 そんざい ,更 さら 詳細 しょうさい 地 ち 說 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 雙 そう 星 ほし 的 てき 旋近與 あずか 併合 へいごう 會 かい 排 はい 放出 ほうしゅつ 很多豐中 とよなか 子 こ 的 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,然 しか 後 ご 又 また 通過 つうか 放射 ほうしゃ 性 せい 衰 おとろえ 變 へん 快速 かいそく 變 へん 為 ため 另一 いち 種 しゅ 化學 かがく 元素 げんそ ,這過程 ほど 稱 たたえ 為 ため R过程 。千新星的驅動倚賴的就是R过程的 てき 放射 ほうしゃ 性 せい 衰 おとろえ 變 へん 。之 これ 前 ぜん 於2013年 ねん 6月 がつ ,學者 がくしゃ 曾經觀 かん 察到一 いち 次 じ 千 せん 新星 しんせい ,但 ただし 是 ぜ 由 よし 於發生 はっせい 位置 いち 離 はなれ 地球 ちきゅう 很遠,因 いん 此信號 ごう 極 ごく 為 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 明 あかり 顯 あらわ 地 ち 展示 てんじ 出 で 中子 なかご 雙 そう 星 ほし 併合 へいごう 後 ご 的 てき R过程 。另外,在 ざい 中子 なかご 雙 そう 星 ほし 四周的排放物質因R过程而發射出 しゃしゅつ 的 てき 大量 たいりょう 光波 こうは ,會 かい 因 よし 為重 ためしげ 元素 げんそ 吸收 きゅうしゅう 藍 あい 波 は 段 だん 而變得 とく 越來 ごえく 越 えつ 紅 べに 。令 れい 人 じん 驚 おどろき 訝 いぶか 的 てき 是 ぜ ,這次千新星所展示出的行為跟理論預測相當一致。[ 5] [ 11]
比 ひ 鐵 てつ 元素 げんそ 還 かえ 重 おも 的 てき 元素 げんそ ,例 れい 如金元素 げんそ 、銀 ぎん 元素 げんそ 與 あずか 白金 はっきん 元素 げんそ 等 とう 等 とう ,到底 とうてい 是 ぜ 來 き 自 じ 何處 どこ ,是 ぜ 超新星 ちょうしんせい 還 かえ 是 ぜ 千 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 地 ち 解答 かいとう 了 りょう 這個謎 なぞ 題 だい ,即 そく 很可能 かのう 所有 しょゆう 的 てき 重 じゅう 元素 げんそ 都 と 是 ぜ 源 げん 自 じ 於千新星 しんせい 的 てき R过程 。[ 11] 學者 がくしゃ 估算,這次事件 じけん 製 せい 成 なり 的 てき 重 じゅう 元素 げんそ 約 やく 為 ため 7000600000000000000♠ 6 %M ☉ ,其中,金 きむ 元素 げんそ 約 やく 佔7002200000000000000♠ 200 M 🜨 、白金 はっきん 元素 げんそ 約 やく 佔7002500000000000000♠ 500 M 🜨 。對 たい 於中子 なかご 星 ぼし 合併 がっぺい 能 のう 夠製成 なり 所有 しょゆう 宇宙 うちゅう 的 てき 金 きん 元素 げんそ 、白金 はっきん 元素 げんそ 的 てき 理論 りろん ,以及中子 なかご 星 ぼし 合併 がっぺい 能 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 的 てき 實驗 じっけん 數 すう 據 よりどころ 提供 ていきょう 了 りょう 強力 きょうりょく 支持 しじ 。[ 35]
對 たい 於電磁波 でんじは 與 あずか 引力 いんりょく 波 は 之 の 間 あいだ 的 てき 波 なみ 速 そく 差 さ ,GW170817給 きゅう 出 で 上限 じょうげん 。假定 かてい 第 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秒 びょう 至 いたり 10秒 びょう 之 の 間 あいだ ,則 のり 引力 いんりょく 波 は 與 あずか 電磁波 でんじは 之 の 間 あいだ 的 てき 波 なみ 速 そく 差 さ vGW − vEM 被 ひ 限 きり 制 せい 在 ざい 光速 こうそく 乘 じょう 以 −3×10−15 與 あずか +7×10−16 之 これ 間 あいだ ,比 ひ 先 さき 前 まえ 的 てき 上限 じょうげん 改善 かいぜん 了 りょう 14個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう 。[ 10] [ 36] [ k] GW170817可 か 以用來 らい 檢 けん 試 ためし 等 とう 效 こう 原理 げんり (通過 つうか 引力 いんりょく 时间延 のべ 迟效应測量 そくりょう )與 あずか 勞 ろう 侖茲協 きょう 變性 へんせい 。[ 4] 對 たい 於這次 じ 併合 へいごう 事件 じけん 的 てき 觀測 かんそく ,促使勞 ろう 侖茲協 きょう 變性 へんせい 破壞 はかい 的 てき 某 ぼう 些極限 げん 大約 たいやく 降 くだ 低 てい 了 りょう 十 じゅう 個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう 。[ 10]
廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 無法 むほう 對 たい 於宇宙 うちゅう 加速 かそく 膨脹 ぼうちょう 給 きゅう 出 で 解釋 かいしゃく ,因 いん 此,很多種 しゅ 替 がえ 代理 だいり 論 ろん 試 ためし 圖 ず 以暗 くら 能 のう 量 りょう 的 てき 概念 がいねん 來 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 了 りょう 某 ぼう 些替 がえ 代理 だいり 論 ろん 。例 れい 如,嚴格 げんかく 約束 やくそく 純量 じゅんりょう -張 ちょう 量 りょう 理論 りろん 與 あずか 郝拉法 ほう 引力 いんりょく 、[ 37] [ 38] 對 たい 於雙 そう 度 ど 規 ぶんまわし 理論 りろん 設定 せってい 引力 いんりょく 子 こ 質量 しつりょう 上限 じょうげん 、[ 37] 駁回暗 くら 物質 ぶっしつ 仿真理論 りろん 。GW170817還 かえ 證 あかし 實 み ,傳播 でんぱ 於時空 じくう 的 てき 引力 いんりょく 波 は ,也會如同電磁波 でんじは 一般 いっぱん ,被 ひ 暗 くら 物質 ぶっしつ 彎曲 わんきょく 時空 じくう 的 てき 效 こう 應 おう 所 しょ 影響 えいきょう 。[ 39] 總括 そうかつ 而言,由 ゆかり 於GW170817對 たい 於引力 りょく 波 なみ 與 あずか 電磁波 でんじは 的 てき 波 なみ 速 そく 差 さ 所 しょ 給 きゅう 出 で 的 てき 嚴格 げんかく 限 げん 制 せい ,任 にん 何 なん 新式 しんしき 的 てき 替 がえ 代理 だいり 論 ろん ,必須 ひっす 假設 かせつ 引力 いんりょく 波 は 與 あずか 電磁波 でんじは 的 てき 傳播 でんぱ 速度 そくど 相等 そうとう 。[ 36]
像 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 ,其能給 きゅう 出 で 另一 いち 種 しゅ 量 りょう 度 たび 哈勃常數 じょうすう 的 てき 方法 ほうほう 。使用 しよう 這方法 ほう ,初步 しょほ 估計哈勃常數 じょうすう 為 ため 7001700000000000000♠ 70.0+12.0 −8.0 km/s,大 だい 致與當今 とうこん 最 さい 佳 けい 估算相 あい 符合 ふごう 。[ 40] [ 41]
^ 上 うえ 圖 ず 、中 ちゅう 圖 ず 與 あずか 下圖 したず 分別 ふんべつ 展示 てんじ LIGO汉福德 ふくとく 、LIGO利文 としふみ 斯頓與 あずか VIRGO的 てき 探測 たんそく 結果 けっか 。橫 よこ 軸 じく 為 ため 時間 じかん ,豎軸為 ため 頻 しき 率 りつ ,被 ひ 展示 てんじ 的 てき 數 すう 值為歸一 きいつ 化 か 波 なみ 幅 はば ,其大小 しょう 以從紫色 むらさきいろ 到 いた 黃色 おうしょく 的 てき 連續 れんぞく 顏色 かおいろ 來 らい 展示 てんじ ,紫色 むらさきいろ 為 ため 0,黃色 おうしょく 為 ため 6。在 ざい LIGO汉福德 ふくとく 圖 ず 裡 うら ,可 か 以明顯 あらわ 看 み 到 いた 一 いち 條 じょう 黃 き 綠色 みどりいろ 曲線 きょくせん ,其頻率 りつ 從 したがえ -2 秒 びょう 至 いたり 0 秒 びょう 快速 かいそく 地 ち 從 したがえ 大約 たいやく 70 赫茲增加 ぞうか 至 いたり 400 赫茲,這曲線 せん 就是引力 いんりょく 波 は 的 てき 蹤跡,當 とう 兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 進行 しんこう 旋近時 じ ,它們彼此 ひし 之 の 間 あいだ 的 てき 距離 きょり 會 かい 隨 ずい 著 ちょ 時間 じかん 的 てき 演 えんじ 化 か 越 えつ 變 へん 越 えつ 近 きん ,而相互繞轉 てん 的 てき 頻 しき 率 りつ 也會越 えつ 變 へん 越 えつ 快 かい ,最後 さいご 合併 がっぺい 再 さい 一 いち 起 おこり 。在 ざい LIGO利文 としふみ 斯頓圖 ず 裡 うら ,也可以明顯 あらわ 看 み 到 いた 類似 るいじ 的 てき 黃色 おうしょく 曲線 きょくせん 。橫 よこ 軸 じく 的 てき 时间是 ぜ 相 しょう 对于该日的 てき 12:41:04.4 UTC 。每 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 斯頓的 てき 探測 たんそく 數 すう 據出 きょしゅつ 現 げん 了 りょう 短 たん 暫噪聲 ごえ 干 ひ 擾,在 ざい 這裡展示 てんじ 的 てき 是 ぜ 已 やめ 被 ひ 處理 しょり 後 ご 的 てき 數 すう 據 よりどころ 。
^ 學者 がくしゃ 建議 けんぎ ,雖然被 ひ 認 みとめ 為 ため 不 ふ 太 ふと 可能 かのう 發生 はっせい ,假 かり 若 わか 在 ざい 黑 くろ 洞 ほら 合併 がっぺい 事件 じけん 的 てき 周圍 しゅうい 存在 そんざい 足 あし 夠物質 ぶっしつ ,幾 いく 種 しゅ 機 き 制 せい 可能 かのう 會 かい 發 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 者 しゃ 探測 たんそく 的 てき 目標 もくひょう 。[ 2] [ 3]
^ 費 ひ 米 まい 望遠鏡 ぼうえんきょう 的 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 有 ゆう 三 さん 個 こ 原因 げんいん :一是因為伽瑪射線暴很微弱,二 に 是 ぜ 費 ひ 米 まい 伽 とぎ 瑪射線 せん 空間 くうかん 望遠鏡 ぼうえんきょう 的 てき 系統 けいとう 不 ふ 確定 かくてい 性 せい 展 てん 現出 げんしゅつ 較為延伸 えんしん 的 てき 尾 お 巴 ともえ ,三是費米在靠近南 みなみ 大西洋 たいせいよう 異常 いじょう 區 く 時 どき 會 かい 遭受到高 だか 通 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 生 せい 的 てき 背景 はいけい 。[ 8] :第 だい 3節 せつ
^ 參 まいり 閱GCN circular #21513[ 23]
^ 稍 やや 加 か 比較 ひかく ,滿月 まんげつ 覆 くつがえ 蓋 ぶた 了 りょう 大約 たいやく 0.2平方 へいほう 度 ど 的 てき 区域 くいき 。[ 25]
^ GRB 170817A是 ぜ 被 ひ 測量 そくりょう 到 いた 紅 べに 移 うつり 的 まと 離 はなれ 地球 ちきゅう 最近 さいきん 的 てき 短 たん 暫伽瑪射線 せん 暴。[ 12] :第 だい 2.2節 せつ
^ SSS團 だん 隊 たい 領 りょう 導 しるべ 雷 かみなり 恩 おん ·福 ぶく 立 りつ (Ryan Foley)的 てき 偵測方法 ほうほう 是 ぜ ,按照優先 ゆうせん 順序 じゅんじょ 來 らい 做探測 たんそく ,優先 ゆうせん 地 ち 探測 たんそく 最 さい 可能 かのう 藏 ぞう 有 ゆう 中子 なかご 雙 そう 星 ほし 的 てき 星 ほし 系 けい ,並 なみ 且盡可能 かのう 使 し 每 ごと 個 こ 視 し 場 じょう 囊括更 さら 多 た 星 ほし 系 けい 。其他團 だん 隊 たい 使用 しよう 較為井然 せいぜん 有 ゆう 序 じょ 的 てき 方法 ほうほう ,就如同 どう 掃地一般 いっぱん 。SSS團 だん 隊 たい 在 ざい 第 だい 9個 こ 視 し 場 じょう 就找到了 りょう GW170817。雷 かみなり 恩 おん ·福 ぶく 立 りつ 特別 とくべつ 指出 さしで ,該光學 がく 源 げん 相當 そうとう 明 あきら 亮 あきら ,甚至業 ぎょう 餘 あまり 天文學 てんもんがく 者 しゃ 都 と 能 のう 夠偵測 はか 到 いた 它,另外,該光學 がく 源 げん 在 ざい 智 さとし 利 り 被 ひ 偵測到 いた 的 てき 幾 いく 個 こ 小 しょう 時 じ 之 の 前 まえ ,應 おう 該也可 か 以在非 ひ 洲 しゅう 被 ひ 偵測到 いた 。[ 28]
^ 星 ほし 系 けい NGC 4993距離 きょり 地球 ちきゅう 約 やく 40 Mpc,與 あずか 從 したがえ 引力 いんりょく 波數 はすう 據 よりどころ 獲得 かくとく 的 てき 距離 きょり 相 しょう 符合 ふごう 。[ 12] :5
^ 長久 ながひさ 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴是源 げん 自 じ 於恆星 ぼし 塌縮。[ 11]
^ 有 ゆう 些理論 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 是 ぜ 製 せい 成 なり 這些重 じゅう 元素 げんそ 的 てき 主要 しゅよう 機 き 制 せい ,然 しか 而,計算 けいさん 機 き 模擬 もぎ 無法 むほう 合理 ごうり 地 ち 描述對應 たいおう 過程 かてい 。[ 33]
^ 先 さき 前 まえ 對 たい 於電磁波 でんじは 與 あずか 引力 いんりょく 波 は 之 の 間 あいだ 的 てき 波 なみ 速 そく 差 さ 被 ひ 限 きり 制 せい 為 ため ±20%。[ 36]
^ 在 ざい 這裡,暗 くら 能 のう 量 りょう 有 ゆう 三種可能呈現的方式。一 いち 是 ぜ 宇宙 うちゅう 常數 じょうすう 、二 に 是 ぜ 可變 かへん 的 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 的 てき 物理 ぶつり 行為 こうい 可能 かのう 會 かい 改變 かいへん ,因 いん 此必須 ひっす 對 たい 於廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 加 か 以修正 しゅうせい 。在 ざい 這裡,專門 せんもん 對 たい 於第三 さん 種 しゅ 方式 ほうしき 進行 しんこう 檢 けん 試 ためし [ 36]
^ Connaughton, Valerie. Focus on Electromagnetic Counterparts to Binary Black Hole Mergers . Astrophysical Journal Letters (Introduction). [2017-10-28 ] . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2019-03-22). The follow-up observers sprang into action, not expecting to detect a signal if the gravitational radiation was indeed from a binary black-hole merger. [...] most observers and theorists agreed: the presence of at least one neutron star in the binary system was a prerequisite for the production of a circumbinary disk or neutron star ejecta, without which no electromagnetic counterpart was expected.
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探 さがせ 测器
共振 きょうしん 质量天 てん 线
地 ち 基 もと 干涉 かんしょう 仪
天 てん 基 もと 干涉 かんしょう 仪
脉冲星 ぼし 计时阵 数 かず 据 すえ 分析 ぶんせき 探 さがせ 测
理 り 论效果 こうか /属性 ぞくせい 重力 じゅうりょく 波 なみ 源 げん