仅30分钟就探测到了引力波,黑洞合并,超新星和中子星

仅30分钟就探测到了引力波,黑洞合并,超新星和中子星

博科园:本文为观测天文学类

自从能够探测到宇宙中巨大天体碰撞所引发时空涟漪的技术出现以来,世界各地天文学家一直在寻找可能伴随这种碰撞而爆发的光,这种碰撞被认为是稀有重元素的来源。亚利桑那大学斯图尔德天文台已与卡特琳娜巡天计划(Catalina Sky Survey)合作,利用亚利桑那天文台的SAGUARO观测引力波,寻找大规模合并的光学对应物,卡特琳娜巡天计划从莱蒙山顶搜索近地小行星,卡特琳娜为小行星研究提供了所有这些基础设施。

因此,已经部署了软件,从LIGO(激光干涉仪引力波天文台)和Virgo干涉仪获取引力波信号,然后通知研究人员搜索最有可能包含光学对应物的天空区域。卡特琳娜天空调查主任、月球与行星实验室高级研究员埃里克·克里斯滕森(Eric Christensen)说:

本质上,我们不是去搜索通常会搜索的那一片天空,而是去观察其他一些更有可能包含引力波事件光学对应物的区域。主要的想法是,可以运行这个系统,同时仍然保持小行星搜索。

目前正在进行的行动始于4月,仅在那个月,研究小组就被告知发生了三起大规模碰撞。由于很难说出引力波产生的精确位置,光学对应物的定位也很困难。采用了两种策略,在第一个实验中,使用小型望远镜的团队根据引力波信号,瞄准距离合适的星系。另一方面,卡特琳娜巡天计划使用60英寸的大视场望远镜,在30分钟内扫描大片天空。搜索了近2万天物体,然后,利用机器学习软件将潜在光学对应物的总数减少到了5个,第一个引力波事件是两个黑洞的合并。

有些天文学家认为可以找到与之对应的光学元件,但这还没有定论。第二个事件是两颗中子星的合并,这是一颗坍缩巨星密度极高的核心。第三个被认为是中子星和黑洞的合并。虽然没有证实光学上的对应物,但UA团队确实发现了几颗超新星。还利用大型双目望远镜对一个有希望的目标进行了光谱分类,被确定为超新星,与引力波事件无关。还在搜索区域发现了一个近地天体,这证明我们可以同时做两件事,可谓两全其美。之所以能够做到这一点,是因为卡特琳娜巡天计划(Catalina Sky Survey)多年前就对同一大片天空进行了观测。

许多其他小组不容易获得过去的照片进行比较,这为美国联合航空的团队提供了一个优势。有很好的参考资料,从旧图像中减去新图像,然后用这个差值来寻找天空中的任何新东西。从大量的候选检测开始,然后过滤到真正的检测,是非常熟悉的。该团队正计划部署第二架望远镜,以寻找光学上的对等物:卡特琳娜巡天望远镜(Catalina Sky Survey)0.7米施密特望远镜(Schmidt telescope),虽然这架望远镜比60英寸的望远镜要小,但它拥有更广阔的视野,这使得天文学家可以快速搜索更大的天空。