時(shí)空漣漪
在物理學(xué)中，引力波是指時(shí)空彎曲中的漣漪，通過(guò)波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。1916年，愛(ài)因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。
由于引力波與物質(zhì)的相互作用非常弱，在傳播途徑中基本不會(huì)像電磁波那樣容易發(fā)生衰減或散射，這意味著它們可以揭示一些宇宙角落深處的信息，例如宇宙誕生時(shí)形成的引力輻射至今仍然在宇宙間幾乎無(wú)衰減地傳播，這為直接觀測(cè)大爆炸提供了可能。
另外，考慮到一般認(rèn)為宇宙間不發(fā)射任何電磁波的暗物質(zhì)所占比例要遠(yuǎn)大于發(fā)射電磁波的已知物質(zhì)，暗物質(zhì)與外界的唯一相互作用即是引力相互作用，引力波天文學(xué)對(duì)這些暗物質(zhì)的觀測(cè)具有重要意義。
中國(guó)“慧眼”
從2015年9月美國(guó)激光干涉引力波觀測(cè)臺(tái)（LIGO）首次探測(cè)到引力波信號(hào)開(kāi)始，人類已經(jīng)觀測(cè)到四次來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。
2017年8月17日，一個(gè)新的引力波信號(hào)GW170817被發(fā)現(xiàn)。與前四次不同，GW170817是一個(gè)由來(lái)自1.3億光年外的雙中子星合并產(chǎn)生的引力波，而且是全球多地科學(xué)家第一次同時(shí)觀測(cè)到引力波與其電磁對(duì)應(yīng)體。
本次LIGO探測(cè)到的引力波信號(hào)持續(xù)百秒左右；引力波信號(hào)結(jié)束后大約2秒，美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星搭載的伽馬暴監(jiān)測(cè)器以及歐洲INTEGRAL望遠(yuǎn)鏡搭載的SPI-ACS探測(cè)器均探測(cè)到一個(gè)暗弱的短伽馬暴（編號(hào)GRB170817A）；其后，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)光學(xué)對(duì)應(yīng)體還探測(cè)到該引力波源發(fā)出的X射線以及射電波段的電磁輻射。
因?yàn)樵撘Σㄊ录哂袠O為重要的意義，天文學(xué)家使用了大量的地面和空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)，形成了一場(chǎng)天文學(xué)歷史上極為罕見(jiàn)的全球規(guī)模的聯(lián)合觀測(cè)。然而，引力波事件發(fā)生時(shí)僅有4臺(tái)X射線和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡成功監(jiān)測(cè)到爆發(fā)天區(qū)，慧眼望遠(yuǎn)鏡便是其中之一。
在這些望遠(yuǎn)鏡中，慧眼在0.2-5 MeV能區(qū)的探測(cè)接收面積最大、時(shí)間分辨率最好，因此對(duì)引力波閃（即編號(hào)為GRB170817A的伽馬射線暴）的百萬(wàn)電子伏特（MeV）能區(qū)的伽馬射線輻射的探測(cè)能力最強(qiáng)。雖然此前人們普遍預(yù)計(jì)像本次事件這樣近距離（40 Mpc，約1.3億光年）的雙中子星并合產(chǎn)生的引力波閃將極為明亮，但本次引力波事件產(chǎn)生的引力波閃出乎意料的暗弱，特別是在MeV能區(qū)的輻射十分微弱，導(dǎo)致沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡（包括慧眼在內(nèi)）在這個(gè)能區(qū)探測(cè)到引力波閃?；垩弁h(yuǎn)鏡憑借強(qiáng)大的探測(cè)性能，對(duì)該引力波閃在MeV能區(qū)的輻射性質(zhì)給出了嚴(yán)格的上限。
慧眼望遠(yuǎn)鏡由國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合資助建造，于2017年6月15日從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，開(kāi)始為期5個(gè)月的試運(yùn)行。參與本次引力波事件觀測(cè)時(shí)，慧眼望遠(yuǎn)鏡剛剛試運(yùn)行2個(gè)月。試運(yùn)行結(jié)束后慧眼望遠(yuǎn)鏡將開(kāi)始正式的科學(xué)觀測(cè)，同時(shí)繼續(xù)監(jiān)測(cè)研究引力波閃。
在LIGO合作組2016年宣布探測(cè)到引力波之后，發(fā)現(xiàn)引力波事件的電磁對(duì)應(yīng)體便成為最重要的天體物理問(wèn)題之一。在慧眼望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)基礎(chǔ)之上，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所提出了專門探測(cè)引力波閃的引力波高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器項(xiàng)目（GECAM），并將其命名為“閃電”。“閃電”采用針對(duì)性優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)全天隨機(jī)爆發(fā)的引力波閃，而且具有更低的探測(cè)閾值、更高的監(jiān)測(cè)靈敏度以及更好的定位能力，對(duì)引力波閃的綜合探測(cè)性能遠(yuǎn)超現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡。
百年前，愛(ài)因斯坦預(yù)言了引力波的存在；一個(gè)世紀(jì)之后，我們處在了天文學(xué)的新時(shí)代：從今往后，人類面對(duì)宇宙既能“看”到，又能“聽(tīng)”到了。
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