去年8月17日的早晨，天空中一道闪光开启了天文学的新纪元。费米伽马射线太空望远镜捕捉到的伽马射线爆发，来自宇宙某处两颗中子星（超大质量恒星坍缩和死亡时形成的极度致密天体）的合并。但伽马射线并不是合并产生的唯一事物。在费米探测到后的几秒钟内，来自合并的时空涟漪像闪电后的滚滚雷声一样，在位于美国的激光干涉引力波天文台（LIGO）和位于意大利的室女座（Virgo）天文台回荡。
这些涟漪被称为引力波，探测它们更像是“听”而不是“看”。根据波的到达时间和强度，天文学家将它们的源头精确定位在一个距离地球1.3亿光年的星系中。接下来，世界各地数千名科学家动员起来，对合并后的余辉在整个电磁频谱范围内（从伽马射线到可见光再到无线电波的频率范围）进行了协调研究。
付出是值得的。观测结果表明，合并产生了大量的重于铁的元素，证实了一种理论，即碰撞的中子星是宇宙中黄金和其他贵金属的主要来源。随着更多此类合并被探测和研究，集体普查可能会揭示许多关于中子星内部运作的信息——这些城市大小的恒星尸体非常致密，处于坍缩成黑洞的边缘。此外，通过比较合并的亮度与其引力波的强度，天文学家可以测量其精确距离。这些知识可能使他们能够探测暗能量的本质，暗能量是人们认为正在加速宇宙膨胀的神秘力量。
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2017年8月17日，天文学家使用位于智利拉斯坎帕纳斯天文台的斯沃普望远镜精确定位了中子星合并的来源。图片来源：尤里·贝莱茨基
首次观测到的中子星合并的科学收获虽然令人印象深刻，但本可以更大。南极洲的冰立方天文台寻找来自碰撞的幽灵粒子——中微子，但一无所获——冰立方天文台的首席科学家弗朗西斯·哈尔岑认为，最有可能的原因是这些粒子是以光束形式发射的，错过了地球。如果探测来自合并的光和引力波类似于看到和听到它，那么发现中微子就如同品尝它。
研究人员将这种协调方法称为“多信使”天文学，其中信使可以是电磁辐射、引力波或亚原子粒子。天文学家在1987年开创了这种方法，当时他们看到光并品尝到来自银河系小型卫星星系之一中超新星爆发的中微子。然而，由于激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座（Virgo）天文台，科学家们现在才可以将耳朵转向引力波。多信使方法在许多方面都是天文学家最狂野的梦想之一的实现——尽管如此，它仍然需要处理来自不同天文台的大量数据，这简直是一场噩梦。
西北大学的天文学家、激光干涉引力波天文台（LIGO）团队的杰出成员维姬·卡洛盖拉说：“我们需要重新思考我们如何做这件事，因为我们可能很快就会每月甚至每周看到一次像这种合并这样的事件。 “这一个事件占据了人们的生活。[超过]人们的生活。我们都放下了手头的一切，告诉家人和孩子，在结果公布之前我们不会见到他们。”卡洛盖拉说，合并事件可能会开始频繁出现，以至于大多数合并事件将不会进行如此详细的研究。
冰立方天文台已经启动了另一项全球多信使后续行动——这次研究的是2017年9月22日探测到的高能中微子的起源。这项努力初步将中微子追溯到一个耀斑碎片盘，该碎片盘围绕着一个位于十多亿光年外星系中心的超大质量黑洞运行。哈尔岑说，这一发现表明，这种“活动星系核”可能是宇宙中大部分高能中微子和宇宙射线的可能来源。“我们可能正处于揭示宇宙射线起源的最后阶段，这在天文学中已经是一个多世纪的谜团，”他说。
已经有几架小型望远镜专门用于调查来自激光干涉引力波天文台（LIGO）、室女座（Virgo）天文台和冰立方天文台的警报。但它们的能力与人们热切期待的大型综合巡天望远镜（LSST）相比相形见绌，这架望远镜配备了一个8.4米宽的反射镜，计划于2022年开始为期10年的巡天观测。大型综合巡天望远镜（LSST）从其位于智利山顶的位置每隔几个晚上对整个可见天空进行成像，其全视之眼可能对探测激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座（Virgo）天文台听到或冰立方天文台尝到的未来事件的光学对应物至关重要。但“如果每晚有10个这样的事件——那将破坏我们的巡天！”大型综合巡天望远镜（LSST）首席科学家托尼·泰森说。泰森解释说，要确定任何给定的引力波或中微子信号的电磁源，都需要数小时的望远镜时间和筛选数兆兆字节的原始数据。
大多数天文学家都认为，该领域的前景大于挑战。哈佛大学的天体物理学家阿维·勒布说：“你很少在天文学中建立这种新的前沿领域，他曾在多信使方法方面做了大量工作。“大自然似乎对我们太仁慈了。”