天体物理学家可能在上周探测到了来自遥远星系中两颗中子星碰撞产生的引力波——并且对准同一区域的望远镜也可能观测到了该事件。
相关的传言在网上迅速传播，令研究人员兴奋不已。这样的探测可能标志着天文学新时代的到来：在这个时代，现象既可以通过传统望远镜观察到，也可以作为时空结构中的振动“听到”。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的天体物理学家斯图尔特·夏皮罗说：“这将是我们理解上的巨大进步。”
引力波探测器的工作人员不愿对传言发表评论，因为数据仍在分析中。公开记录显示，世界各地的望远镜一直在观测同一星系，但天文学家警告说，他们可能接收到来自无关来源的信号。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅我们的获奖新闻，以支持我们的工作。 订阅。购买订阅有助于确保未来能够产出关于塑造我们今天世界的发现和想法的有影响力的故事。
当研究人员在他们的数据中寻找信号时，《自然》杂志解释了迄今为止已知的情况，以及任何发现的可能意义。
传闻是什么？
位于美国的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）已经三次探测到引力波——时空结构中的涟漪——来自碰撞的黑洞。但科学家们一直希望探测到来自其他宇宙灾难的涟漪，例如中子星的合并，中子星是大型恒星爆炸后的残余物，但质量不足以坍缩成黑洞。这样的事件也应该会在整个电磁频谱中发射辐射——从无线电波到伽马射线——望远镜或许可以接收到。
8月18日，德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家J. 克雷格·惠勒在推特上发文“新的LIGO。具有光学对应体的来源。令人震惊！”开始了公开的传言。一个小时后，位于西雅图的华盛顿大学的天文学家彼得·约阿希姆在推特上称，LIGO已经从星系NGC 4993中观测到了具有光学对应体（即望远镜可以看到的东西）的信号，该星系位于南天星座长蛇座中，距离约为4000万秒差距（1.3亿光年）。他随后补充道，“最初的判断是中子星-中子星合并”。不愿透露姓名的天文学家说，在惠勒和约阿希姆发推文之前，传言已经在私下流传。
如果引力波研究人员看到了信号，那么他们很可能很快就能知道它是来自碰撞的黑洞还是中子星，因为每种类型的事件都有其自身的特征，即使必须仔细研究数据才能更精确地了解事件的起源。
位于意大利比萨的LIGO的姊妹天文台Virgo在升级中断后，自8月以来一直在帮助LIGO寻找引力波，也可能已经发现了该事件。这将使研究人员对其来源更有信心。（Virgo对中子星合并的平均灵敏度仅为2500-2700万秒差距，但在天空的某些区域，它可以看得更远，最远可达6000万秒差距，领导探测器升级工作的物理学家乔瓦尼·洛苏尔多说）。
惠勒和约阿希姆都拒绝置评，后来惠勒在推特上道歉。“无论对错，我都不应该发那条推文。LIGO应该在他们认为合适的时候宣布。我错了，”他写道。
望远镜观测情况如何？
不愿透露姓名的天文学家说，有传言称美国国家航空航天局的费米伽马射线太空望远镜已经观测到来自潜在引力波源的同一片天空区域的伽马射线，但一位费米的高级成员拒绝就此发表评论。
这与中子星碰撞可能导致神秘现象短伽马射线暴（GRB）的预期一致，短伽马射线暴持续几秒钟，通常会伴随着可见光的余辉，有时还会伴随着持续几天之久的无线电波和X射线。但天文学家警告说，即使费米望远镜观测到了GRB，它也无法高精度地确定其起源。
但很快就出现了更强的证据，表明望远镜在收到警报后转向观测NGC 4993。8月22日，一个名为太空望远镜直播的推特账号，提供哈勃太空望远镜观测情况的实时更新，该账号暗示一个天文学家团队正在使用探测器上的光谱仪观测双中子星合并，这通常是天文学家用来观测短GRB余辉的方法。哈勃的推文已被删除。
8月23日，在英国卡迪夫大学天体物理学家彼得·科尔斯的博客上，一位评论员指出，美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台也加入了观测行动。钱德拉网站包含了8月19日进行的观测的公开记录。望远镜对准了NGC 4993星系内的天体坐标，以观测一个名为SGRB170817A的事件——表明是“2017年8月17日发生的短伽马射线暴”。该报告中最具启发性的部分是“触发条件”，其中解释了覆盖任何先前预定的观测以将望远镜转向该方向的原因。它写道：“由aLIGO、VIRGO或两者都探测到的引力波源。”
其他主要天文设施的公开记录（包括欧洲南方天文台的甚大望远镜和世界首屈一指的射电天文台，位于智利的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA））显示，这些设施也在8月18日和19日观测了NGC 4993。
我们能从中子星合并中学到什么？
来自黑洞合并的引力波信号很短，通常持续一秒或更短时间。但中子星合并可能会产生持续长达一分钟的信号，因为中子星的质量比黑洞小，发射的引力波较弱，并且螺旋进入彼此所需的时间更长。较长的事件可以对阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论进行更精确的测试，该理论预测了引力波——或许能为中子星的起源提供更多线索。
据传被望远镜观测到的短GRB也很重要——尤其重要的是，如果它与引力波有关，它将验证数十年来关于GRB与中子星碰撞有关的天体物理学理论。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家埃莱奥诺拉·特罗亚说：“只有引力波才能给我们提供确凿的证据。”
尽管如此，即使是单独来看，短GRB也是一项重要的发现。大多数此类事件都发生在遥远的宇宙中，距离数十亿秒差距。宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家德里克·福克斯说，距离4000万秒差距的NGC 4993很可能是迄今为止观测到的最接近的短GRB。
碰撞时以及随后瞬间引力波的细节也可能揭示有关中子星结构的更多信息，而中子星的结构在很大程度上是未知的——以及它们的合并是再次产生了一颗中子星，还是形成了一个新的黑洞。
我们什么时候会知道？
8月25日，LIGO和Virgo结束了当前的数据收集工作，但之后研究人员只会发布“顶级更新”，这意味着一份简短的说明，表明LIGO是否已经发现了需要进一步分析的潜在“候选事件”，LIGO的发言人，麻省理工学院的物理学家戴维·肖梅克说。
他说：“这将需要时间来充分处理数据，并确保我们发布的内容具有很高的可信度。”
本文经许可转载，并于2017年8月24日首次发表。