这两天，包括紫金山天文台和美国宇航局在内，全球竟有数十家天文研究机构联合宣布，将在北京时间16号晚上10点，也就是昨晚10点，宣布一个重大消息，内容保密。这次“引力波大新闻”亮点之一是中国的紫金山天文台南极天文中心能够跟美国宇航局联合发布。

　　到底是什么大发现，让世界各地的天文研究机构都发出“预警”，还都神秘地“守口如瓶”？

　　北京时间10月16日晚上10点，谜底揭开：

10月16日，多国科学家宣布人类第一次探测到双中子星并合引力波，并同时“看到”该宇宙事件发出的电磁信号。图片显示，中子星并合过程中光谱信号变化证实，宇宙金、铂等超铁元素的主要起源。

　　包括美国、中国在内的多国科学家同时宣布，成功探测到第一例双中子星引力波事件，人类首次窥见引力波源头的奥秘。

这次中子星引力波为何引起天文界震动？

　　引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪，宛如石头丢进水里产生的波纹。1916年，爱因斯坦广义相对论预言了引力波的存在，但直到2015年人类才首次探测到引力波。

　　《自然》文章称，与此前LIGO探测到的双黑洞并合引力波不同，双中子星并合不仅产生引力波，还产生电磁波，因此双中子星并合可以被引力波探测设备“听”到，还可以被天文望远镜“看”到。此外，双黑洞并合引力波一般持续1秒甚至更短时间，而双中子星并合引力波可持续1分钟之久。

　　首先，第一次探测到双中子星合并。

　　LIGO项目组成员、美利坚大学天体物理学家格雷戈里·哈里告诉记者，此前观测到的引力波均来自黑洞。黑洞完全由扭曲时空构成，而中子星却是一个切实星体，观测两个中子星合并与观测两个原子核合并“并没有什么不同”，因此能深入了解核物质的行为。

　　哈里说，中子星引力波可以用来直接测量到引力波源头的距离，而相应的电磁信号给出了速度，由此可用来校准宇宙膨胀速度，从而进一步回答宇宙从哪里来、又往哪里去等重大问题。

　　其次，第一次同时观测到来自同一个天文事件的引力波和电磁波。

　　通过X光、紫外、可见光、红外及射电波的观测，使得确认宿主星系成为可能。这一事件展示了引力波与电磁波等不同研究团队之间开展合作的重要性，也标志着多信使天文学跨入新时代。

　　“我想说的是，这是第一次我们既能‘看到’也能‘听到’一个天文事件，这些不同的‘感官’体验将能给我们很多信息，”哈里说，“引力波天文学才刚刚开始，随着21世纪科技向前发展，我们可以期待引力波观测将为宇宙学、天文学、天体物理学、核物理学和引力学以及其他领域带来更多见解。”

　　第三，地面红外望远镜探测到了中子俘获过程，从而第一次提供确凿证据证实中子星合并就是宇宙金、铂等超铁元素的主要起源，而之前天文学家只是推测。

　　南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲在发给记者的电子邮件中开玩笑说：“如果有人问戴金戒指的女性朋友，她的金戒指从哪儿来？她应该说，这是从银河系中的合并中子星那里产生的。”

引力波示意图

发现双中子星并合引力波的意义

　　南京大学与加州伯克利分校天体物理学博士研究生王善钦表示，自2015年首次探测到引力波以来，探测到的引力波事件都是黑洞-黑洞并合，没有令人信服的电磁波对应物被探测到。这次双中子星并合产生的引力波首次实现了引力波与电磁波各波段联合观测。也就是说，在以后天文观测中，可通过引力波、电磁波、高能宇宙线、中微子中的两个或者多个进行联合观测。

　　“这有助于更全面了解天文现象发生的全貌。单独观测引力波，只能知道伽马射线暴之前发生了什么；单独观测伽马射线，只能知道伽马射线暴之后发生了什么。多信使观测，可以给我们一个完整的事件过程。”中国科学院国家天文台、西澳大学国际射电天文研究中心在读博士刘博洋说。

该天文事件对“日常”生活的影响

　　双中子星并合引力波的发现对全球天文学界来说是一次狂欢，其对我们的日常生活有哪些影响呢？

　　报道称：中子星的一次碰撞，抛出的碎块中形成的黄金足有300个地球那么重。也就是说，你的金戒指或者金项链里面，大部分黄金是至少几十亿年前中子星与中子星或黑洞碰撞后的碎块里产生的。这些碎片被撒入广袤无垠的太空中，其中的一部分与其他大量物质在46亿年前凝成了我们的地球。

　　“就像两个鸡蛋碰撞，蛋清和蛋黄会掉出来，掉出来的同时会发生一些物理过程，这会产生大量的金元素。”刘博洋用通俗的语言解释了这一现象。

　　“中子星合并是宇宙的‘巨型黄金制造厂’，借助引力波探究中子星，可以让人类窥见金、银等超铁元素，是如何在宇宙‘盛大焰火’中产生的。”中科院紫金山天文台副研究员金志平参加的国际团队，通过引力波光学信号的观测和光谱分析确定，中子星合并确实是宇宙中金银等超铁元素的主要起源地。

中国慧眼卫星做出重要贡献

　　引力波事件发生时仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区，我国第一颗空间X射线天文卫星——“慧眼”HXMT望远镜便是其中之一，我国还以合作组形式加入报告本次历史性发现的论文（即发现论文）。该论文已于10月16日正式发表。

　　因为此次引力波事件具有极为重要的意义，天文学家使用了大量地面和空间望远镜进行观测，形成了一场天文学历史上极为罕见的全球规模的联合观测。我国设在南极点冰穹A（也是我国第三个南极科学考察站）的“南极巡天望远镜”在这次科学观测中发挥了重要作用。

　　中国为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献，我国科研人员还借助引力波光谱解开了宇宙中金、银等超铁元素的产生之谜。

“慧眼”望远镜的探测结果。对本次引力波事件产生的高能电磁对应体，即编号为GRB170817A的伽马暴，及其先兆和延展辐射在MeV能区的辐射性质给出了严格的上限约束。

中国在引力波电磁对应体的探测研究上或达国际领先水平

　　值得注意的是，“慧眼”望远镜本来的设计目标是探测黑洞和中子星等银河系内的X射线天体，研究极端引力场条件下的物理规律。

　　“慧眼”卫星由国家国防科技工业局和中国科学院联合资助建造，于2017年6月15日从酒泉卫星发射中心成功发射升空，开始为期5个月的试运行。中科院高能物理研究所（粒子天体物理重点实验室）负责望远镜观测运行以及数据处理。参与本次引力波事件观测时，“慧眼”望远镜刚刚试运行2个月。试运行结束后“慧眼”望远镜将开始正式的科学观测，同时继续监测研究引力波闪。

　　此外，在LIGO合作组2016年宣布探测到引力波之后，发现引力波事件的电磁对应体便成为最重要的天体物理问题之一。在“慧眼”望远镜的技术基础之上，中国科学院高能物理研究所提出了专门探测引力波闪的引力波高能电磁对应体全天监测器项目（GECAM），并将其命名为“闪电”。

　　熊少林说：“目前，在中国科学院前沿科学重点研究计划的支持下，“闪电”项目的关键技术攻关以及方案设计的大部分工作已经完成。如果立即立项，可以在2020年前发射升空，从而赶上与最佳灵敏度的LIGO和Virgo等引力波探测器进行联合观测，并与“慧眼”望远镜联合获得宽能区范围内引力波闪的性质，实现最大的科学产出，使我国在引力波电磁对应体的探测研究上达到国际领先水平。”

引力波大事记

　　●1915年
爱因斯坦提出广义相对论。1916年，爱因斯坦发表论文，认为当物质分布改变时，时空也会相应变化，这一变化会以波动的形式以光速传播。这就是引力波的由来。自2015年首次直接探测引力波，人类已寻找了它100年。

　　●2015年9月14日
LIGO完成了人类历史上第一次引力波探测。一个36太阳质量的黑洞与一个29太阳质量的黑洞的碰撞，然后并合为一个62太阳质量的黑洞，失去的3太阳质量转化为引力波的能量。

　　●2015年12月26日、2017年1月4日、2017年8月14日
LIGO又先后三次探测到黑洞并合产生的引力波。

　　●2017年10月3日
由于在引力波领域做出突出贡献，麻省理工学院雷纳·韦斯（Rainer Weiss）、加州理工学院基普·索恩（Kip Thorne）和巴里·巴里什（Barry Barish）被授予2017年诺贝尔物理学奖，业内皆称此次引力波获奖是“众望所归”。