【軍武次位面】作者：紅色星空
▲美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)的工作人員
北京時(shí)間2017年10月16日22點(diǎn)，美國國家科學(xué)基金會(huì )召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì )，宣布激光干涉引力波天文臺（LIGO）和室女座引力波天文臺（Virgo）于2017年8月17日首次發(fā)現雙中子星并合引力波事件，國際引力波電磁對應體觀(guān)測聯(lián)盟發(fā)現該引力波事件的電磁對應體。中國科學(xué)院高能物理研究所表示，我國第一顆空間X射線(xiàn)天文衛星——慧眼HXMT望遠鏡（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“慧眼”望遠鏡）對此次引力波事件發(fā)生進(jìn)行了成功監測，為全面理解該引力波事件和引力波閃的物理機制做出了重要貢獻。
引力波是什么？
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。在1916年，愛(ài)因斯坦基于廣義相對論預言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結果，因為它引入了相互作用的傳播速度有限的概念。相比之下，引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當中，因為牛頓的經(jīng)典理論假設物質(zhì)的相互作用傳播是速度無(wú)限的。如果要通俗的解釋一下，引力波就是中子星或者黑洞這種天體巨大的吸引力，導致時(shí)間與空間扭曲，并且這種扭曲在太空中傳播，像水中的漣漪一樣蕩開(kāi)，只不過(guò)它非常的微弱，因此在愛(ài)因斯坦語(yǔ)言之后的100年才被人類(lèi)觀(guān)測到。
雙子星合并是什么？
中子星（neutron star）是恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數終點(diǎn)之一，質(zhì)量沒(méi)有達到可以形成黑洞的恒星在壽命終結時(shí)塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，其密度僅小于黑洞。絕大多數的脈沖星都是中子星，但中子星不一定是脈沖星，有脈沖才算是脈沖星，有脈沖的條件很簡(jiǎn)單，高速旋轉。這次發(fā)現的兩枚雙子星就是兩個(gè)高速宣傳的中子星，由于兩顆星萬(wàn)有引力接近，所以他們不僅自身高速旋轉，還互相纏繞旋轉，在兩顆星合并的時(shí)候，爆發(fā)出巨大的引力波與電磁信號，因此才能傳到地球，此前觀(guān)測到的4次引力波都是來(lái)源于黑洞合并。黑洞合并無(wú)法傳出電磁信號，因此其引力波對廣義相對論的驗證沒(méi)有深入挖掘的潛力。觀(guān)測到引力波之后，很多科學(xué)家就斷定，如果能夠觀(guān)測到引力波合并的電磁信號，那將會(huì )是對廣義相對論最有力的論證。這次觀(guān)測到雙子星合并對天文學(xué)來(lái)說(shuō)是一次重大突破，可以視作探索太空技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)節點(diǎn)。
▲美國激光干涉天文臺
“慧眼”望遠鏡是什么？
美國東部時(shí)間8月17日8時(shí)41分（北京時(shí)間20時(shí)41分），美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）捕捉到這個(gè)引力波信號。此后2秒，美國費米太空望遠鏡觀(guān)測到同一來(lái)源發(fā)出的伽馬射線(xiàn)暴。這是人類(lèi)歷史上第一次使用引力波天文臺和電磁波望遠鏡同時(shí)觀(guān)測到同一個(gè)天體物理事件，標志著(zhù)以多種觀(guān)測方式為特點(diǎn)的“多信使”天文學(xué)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。此前科學(xué)家以為雙子星合并的電磁信號會(huì )比較強，但實(shí)際上卻非常微弱，全球僅4個(gè)望遠鏡觀(guān)測到，慧眼就是其中之一。
▲“慧眼”衛星上的硬X射線(xiàn)調制望遠鏡
慧眼”全稱(chēng)硬X射線(xiàn)調制望遠鏡衛星（HXMT），是繼中歐合作地球空間探測雙星，“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛星和“墨子”號量子科學(xué)實(shí)驗衛星之后，我國又一顆重要的空間科學(xué)衛星。衛星設計壽命4年，呈立方體構型，總質(zhì)量約為2500 kg，裝載高能、中能、低能X射線(xiàn)望遠鏡和空間環(huán)境監測器等4個(gè)探測有效載荷，可觀(guān)測1～250keV能量范圍的X射線(xiàn)和200keV～3MeV能量范圍的伽瑪射線(xiàn)。衛星采用直接解調成像方法，通過(guò)掃描觀(guān)測可以完成寬波段、高靈敏度、高分辨率的空間X射線(xiàn)成像，具有復雜的熱控保障、對地測控與數傳保障以及載荷長(cháng)期工作下的能源保障能力。
▲慧眼衛星在酒泉衛星發(fā)射中心采用長(cháng)征四號乙火箭發(fā)射
據國防科工局介紹，“慧眼”主要工作模式包括巡天觀(guān)測、定點(diǎn)觀(guān)測和小天區掃描模式。衛星發(fā)射入軌后，將開(kāi)展四個(gè)方面的空間探測活動(dòng)：一是將對銀道面進(jìn)行巡天觀(guān)測，發(fā)現新的高能變源和已知高能天體的新活動(dòng)；二是通過(guò)觀(guān)測和分析黑洞、中子星等高能天體的光變和能譜性質(zhì)，加深對致密天體和黑洞強引力場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)和高能輻射過(guò)程的認識；三是在硬X射線(xiàn)/軟伽瑪射線(xiàn)能區獲得伽馬射線(xiàn)暴及其它爆發(fā)現象的能譜和時(shí)變觀(guān)測數據，研究宇宙深處大質(zhì)量恒星死亡以及中子星并合等導致的黑洞的形成過(guò)程；四是探索利用X射線(xiàn)脈沖星進(jìn)行航天器自主導航的技術(shù)和原理并開(kāi)展在軌實(shí)驗?？梢哉f(shuō)“慧眼”望遠鏡生逢其時(shí)，正好遇到了雙子星合并。
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