親子觀星會

假如地球附近有雙中子星相撞，35 光年內可能對生物帶來致命衝擊   
==
GW170817 雙中子星合併釋放之重力波至今已 3 年了

=

比光速快4倍的中子星噴流
==
宇宙中的黃金從這來──首度觀察中子星合併發出重力波
==

双中子星合併产生重力波  ????
 

==

Scientists to discuss new developments in gravitational-wave astronomy
https://www.space.com/38437-ligo-gravitational-wave-detector-announcement-oct-16.html
What Have Gravitational-Wave Detectors Discovered? Find Out Monday


http://www.cnbeta.com/articles/science/660653.htm
美国国家自然科学基金会（NSF）将在美国华盛顿的国家记者俱乐部举行媒体活动，邀请世界两大引力波研究团队：“激光干涉仪引力波观测台”（LIGO）以及Virgo研究团组的科学家们，以及来自全球各地大约70个天文研究机构的科学家们参加活动。届时将宣布在引力波研究方面的最新进展。

双中子星合併产生重力波  ????

http://www.cnbeta.com/articles/tech/660919.htm

http://technews.tw/2017/08/29/neutron-star-ligo-black-holes-gravitational-waves/


去年，人類剛刷新了一項世紀科學成就：偵測並證實重力波的存在，源自 13 億光年外的兩個黑洞互相併合。現在又有聲音指出，最近科學家可能再度偵測到重力波，但卻不是兩個黑洞併合，而是雙中子星碰撞引起的。若經證實，將會又是人類一項劃時代榮耀。不過，相關天文台目前還在對收集到的數據進行嚴謹分析中，因此對這些風聲並不予置評，只表示一有結果就會公布。


8 月 18 日，美國德州大學天文學家 J. Craig Wheeler 先在個人推特上拋出重量級消息，隨後華盛頓大學天文學家 Peter Yoachim 跟進，說 LIGO（雷射干涉重力波天文台）從距離我們約 1.34 億光年的「NGC 4993」星系觀察到雙中子星碰撞的信號。不過後來兩人都在推特上道歉表示，他們不該以個人名義發出這些消息。

不久，外媒相繼報導，包括 NASA 的費米伽瑪射線太空望遠鏡、哈伯太空望遠鏡、歐洲南方天文台的超大型望遠鏡、智利的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列（ALMA）等設備，也都有觀測「NGC 4993」星系的公開紀錄。

但是，截至 8 月 25 日 LIGO 團隊結束數據收集後，並未出面證實，只在官網上表示，雖然這次事件可能是人類史上四度偵測到重力波的有力候選人，但科學家還在嚴謹確認偵測數據。具體應該確認多久？從第一次偵測到的「GW150914」重力波事件可知，當時科學家花了數個月來核實審查。

https://kknews.cc/zh-tw/science/jro864p.html

https://hk.thenewslens.com/article/81059

LIGO聯同70個天文台周一公布重大消息，傳為重力波研究新突破
LIGO（激光干涉重力波天文台，Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）聯同世界各地70個天文台召開記者會發布重大消息。邀請函甫出即引發天文圈討論，LIGO可能就重力波研究有新的突破。

2016年，LIGO宣布在2015年9月14日觀測到源自雙黑洞合併的重力波，愛因斯坦廣義相對論中時間和空間會被重力（gravity）扭曲的說法被證實。LIGO三名科學家剛獲得2017年諾貝爾物理學獎，以表揚三人在發現重力波的貢獻。天文界揣測，這次LIGO重大公布，可能是同雙中子星合併有關。

http://www.cnbeta.com/articles/tech/661219.htm

人类第五次探测到引力波。然而科学界的兴奋之情甚至不亚于第一次探测到引力波时。因为与之前被探测到的四个引力波信号不同，这次探测到的引力波信号GW170817来自1.3亿光年外两颗并合的中子星，而且科学家第一次同时观测到了引力波及其电磁对应体，以及科学家预言的巨新星现象。

1、迄今最强的引力波信号

“这是我们迄今观测到强度最强的引力波信号，比第一次观测到的双黑洞引力波信号要强得多。”LIGO科学合作组织爆发源分析组联席主席、英国格拉斯哥大学教授、北京师范大学特聘外国专家Ik Siong Heng表示，它与之前的双黑洞绕转产生的引力波信号非常类似，但持续时间更长。“探测器中GW170817信号持续时间超过1分钟，之前的双黑洞并合引力波信号只有1秒左右。”

(http://static.cnbetacdn.com/article/2017/1016/ec4c76cef7a415c.jpg)

双中子星并合过程中的物质抛射和喷流形成数值模拟

8月17日，LIGO与Virgo的三台探测器先后接收到引力波信号GW170817。在探测到引力波信号GW170817后的1.7秒，美国国家航空航天局（NASA）的费米卫星探测到了一个伽马射线暴GRB170817A。在之后不到11个小时之内，位于智利的Swope望远镜报告在星系NGC4993中观测到明亮的光学源。在接下来的几个星期里，无数望远镜将目光对准这片天区，记录下这一事件发生之前100秒至之后几个星期的信号。

“最初GW170817信号到达时，LIGO位于美国路易斯安那州利文斯通的探测器数据中存在杂散噪声。根据这些噪声的特征，我们将它从分析中扣除了。”Ik Siong Heng说，此后研究人员确认在此期间没有人为的模拟信号注入，那些信号确实来自遥远的天体。

根据这些记录，科学家复原出故事发生的过程：在距离地球1.3亿光年的长蛇座星系NGC4993中，两颗中子星互相绕转。在并合前约100秒时，它们相距400公里，每秒钟互相绕转12圈，并向外辐射引力波。它们越转越近，直至最终碰撞在一起，形成新的天体，并发出电磁辐射。


双中子星并合后发出短伽玛暴和巨新星辐射的示意图

中子星是恒星演化末期形成的一类致密天体。虽然它的半径只有十几公里，质量却与太阳相当。中子星到底有多硬？其内部物质以何种状态存在？这些一直是科学家感兴趣的问题。

根据观测到的引力波信号，科学家估算出两颗中子星的质量、半径，并对其密度给出了保守的限制，帮助排除了那些对于中子星密度估计过低的理论模型。“引力波信号GW170817的演变，尤其是接近并合阶段的信号演变，受到中子星自身性质的影响。如果中子星更致密一点，或者更稀松一点，引力波的信号都会不同。”Ik Siong Heng说。

2、期待中的电磁对应体

“这个结果来得太快，本以为要在2020年左右才能观测到第一例双中子星并合。”中科院紫金山天文台研究员吴雪峰在接受科技日报记者采访时难掩兴奋。

与双黑洞并合不同，双中子星并合过程不仅向外辐射出引力波，还会在多个波段发出电磁辐射，从而被望远镜观测到。那些在发出引力波同时，又被望远镜观测到的天体被称为引力波的电磁对应体。

天文学家为何对引力波的电磁对应体如此感兴趣？“引力波都是一次性的，无法重复观测。其电磁对应体则不是这样。”北京师范大学天文学系副教授高鹤解释说，“此外引力波信号自身存在一定缺陷，比如信号十分微弱，信号源的定位误差非常大，仅仅利用引力波探测无法确认信号来自哪里。” 高鹤说，电磁波段是目前发展最完善、理论研究最透彻的观测窗口，也是现有探测手段与探测仪器最丰富的窗口。“只有实现了引力波与电磁波的联合探测，才可以证认引力波源的天体物理起源，并对其天体物理性质开展进一步的研究。

3、找到金银等元素诞生地

科学家对这次观测兴奋不已，还因为观测将双中子星并合与短伽马射线暴直接联系在一起，并首次观测到巨新星现象，让科学家能够深入了解双中子星并合的物理过程。

所谓伽马射线暴，是天空中某一个方向伽马射线辐射突然增亮的现象。根据伽马射线暴时间长于或短于2秒，可分为长暴与短暴。科学家认为，长伽马射线暴与大质量恒星塌缩形成黑洞的过程相关，短伽马射线暴则源自双中子星并合或中子星与黑洞并合。前者已被大量观测所证实，后者却一直没有找到直接观测证据。

巨新星则是1998年北京大学教授李立新（当时为普林斯顿大学博士生）与普林斯顿大学已故教授Bodhan Paczynski合作提出的构想。“双中子星并合时向外抛射的物质会通过快中子过程形成金、银等重元素，并形成光学和近红外辐射。” 李立新说，这些辐射现象比超新星的亮度暗100倍，比普通新星亮1000倍，被称为巨新星或千新星。

在此次观测中，科学家捕获了引力波信号、短伽马射线暴信号以及光学信号。后续分析证明这些信号互相关联，均来自中子星并合。我国在南极大陆安装的南极巡天望远镜AST3也捕获了并合的光学信号。

“有多名学者对巨新星理论进行过完善，这次的观测结果非常吻合完善后的理论构想。”李立新说。

“8月份，南极的冬天刚刚过去，目标天体的地平高度较低，每天有2个小时左右的观测时间。8月18日起，我们进行了10天的观测，获得了目标天体的91幅图像，并最终得到目标天体的光变曲线，与巨新星理论预测高度吻合。”吴雪峰表示。

2013年以来，科学家已经发现多个巨新星候选体。“它们之所以只能被称为候选体，是因为只有一两个光学信号点，并没有获得光变曲线，特别是没有同时观测到引力波，用以佐证它们来自双中子星并合。”吴雪峰说。

“理论上所有双中子星并合都会形成巨新星。但通常它们比较暗弱，因此能不能看到取决于它们与我们的距离。”李立新说，幸运的是，这两颗中子星离我们并不遥远。

“目前观测到的双中子星并合引力波相对来说都比较近，因此能为天文学家寻找巨新星提供参考。”Ik Siong Heng说。而在伽玛暴研究方面，引力波能提供双中子星及并合物的质量、自旋等信息。“这些基本特征能让天体物理学家构建模型，解释观测到的伽玛暴辐射。”

4、检验宇宙规律的新信使

引力波与电磁波携带着天体不同类型的信息。引力波及其电磁对应体的发现，有助于科学家结合不同信息研究天体的性质，并检验宇宙的基本规律。

===

中國南極巡天望遠鏡追蹤探測到引力波事件的首例光學信號

http://dailynews.sina.com/bg/chn/chnpolitics/chinanews/20171016/07518091649.html

中國科學院紫金山天文台在此間宣佈：自北京時間2017年8月18日21:10起(即距離引力波事件發生24小時后)，中國南極巡天望遠鏡AST3合作團隊利用正在中國南極崑崙站運行的第2台望遠鏡AST3-2對GW170817開展了有效的觀測，此次觀測持續到8月28日，期間獲得了大量的重要數據，並探測到此次引力波事件的光學信號。

　　中國科學院紫金山天文台研究員王立帆做了今晚的重要發布。

　　這些數據揭示了此次雙中子星併合拋射出約1%太陽質量(超過3000個地球質量)的物質，這些物質以0.3倍的光速被拋到星際空間，拋射過程中部分物質核合成，形成比鐵還重的元素。因此，這次引力波的發現，證實了雙中子星併合事件是宇宙中大部分超重元素(金、銀)的起源地。

　　第二台南極巡天望遠鏡AST3-2是中國在崑崙站安裝的第二台南極巡天望遠鏡。其有效通光口徑50厘米，是南極現有最大的光學望遠鏡，並且完全實現了極端環境下的無人值守全自動觀測。

　　目前，AST3-2主要進行超新星巡天、系外行星搜尋、引力波光學對應體探測等天文研究

http://www.cnbeta.com/articles/tech/661213.htm


2017年8月17日，LIGO和VIRGO（欧洲“室女座”引力波探测器）共同探测到的引力波事件GW 170817，是人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的引力波事件。

随后的几秒之内，美国宇航局Fermi伽玛射线卫星和欧洲INTEGRAL卫星都探测到了一个极弱的短时标伽玛暴GRB 170817A。

(http://static.cnbetacdn.com/article/2017/1016/dde7a776b950270.png)


图1：AST3-2在8月18日观测窗口期内引力波光学信号（红色方框内）。

全球有几十台天文设备对GW 170817开展了后随观测，确定这次的引力波事件发生在距离地球1.3亿光年之外的编号为NGC 4993的星系中。

自北京时间2017年8月18日21：10起（即距离此次引力波事件发生24小时后），中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜AST3-2对GW 170817开展了有效的观测，此次观测持续到8月28日，期间获得了大量的重要数据，并探测到此次引力波事件的光学信号（图1）。这些数据和全球其他天文台的观测结果一起揭示了此次双中子星并合抛射出1 %量级太阳质量（超过3000 个地球质量）的物质，这些物质以0.3倍的光速被抛到星际空间，抛射过程中部分物质发生核合成，形成比铁还重的元素。因此，这次引力波光学对应体的发现，证实了双中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素（金、银）的起源。

(http://static.cnbetacdn.com/article/2017/1016/f3cd7a3cf99cac0.png)
第二台南极巡天望远镜AST3-2

http://pansci.asia/archives/128040

來自於長蛇座（Hydra）的NGC4993星系，距地球一億三千萬光年。中子星合併的重力波訊號，跨越了漫長的距離和時間來到地球，於2017年8月17日被人類觀測到；沒多久，全球許多望遠鏡，包括哈伯太空望遠鏡，紛紛將鏡頭指向這個區域，一睹這場一億三千萬年前「正在發生」的天文奇景：兩個約1.1和1.6個太陽質量的中子星互相旋繞，最後融合成一個新的星體（尚須持續觀察以確認性質）。過程中，也產生了大量的重金屬和貴金屬，如黃金。事實上，宇宙中的黃金，主要便來自中子星的融合。

中子星質量比黑洞要小，重力波的強度較低、訊號持續比較久，科學家能夠錄得較長（可達一分鐘）的重力波訊號；約莫同時，費米伽瑪射線太空望遠鏡亦觀察到持續約兩秒的短伽瑪射線暴（short Gamma-ray burst），剛好跟理論預期相符──以往，雖然科學家猜測中子星融合會產生短伽瑪射線暴，但苦無觀測證據，這下子終於等到了！不只如此，伽瑪射線之外的其他電磁波段，也能看到相應的訊號！
歷史的見證

之前黑洞重力波的發現，雖然是偉大的成就，但傳統望遠鏡卻無用武之地。這次雙中子星的合併，我們不但能在LIGO和Virgo的合作下，很好地定位出地點，還是有史以來第一次，重力波觀測能夠和傳統的（電磁波）望遠鏡觀測互相對照。

即使後續還有很多分析和研究工作要做，但此次中子星融合事件，無疑是天文學的另一個里程碑。隨著時代的進步，我們都見證了人類對宇宙探索踏出史無前例的一步！

http://www.appledaily.com.tw/realtimenews/article/new/20171016/1223672/

(http://img.appledaily.com.tw/images/ReNews/20171016/640_05aa943f191574156d1e383374aa8239.jpg)

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1733

天文學家首度觀察到重力波的光學對應體，這項劃時代的觀測是由兩顆中子星合併所造成，並發出了短伽瑪射線暴（gamma-ray burst）！先前天文學家就一直預測會有這樣的事件發生，並將之稱為「千倍新星」（kilonova），這會使金、鉑這類的重金屬散布到宇宙中。這篇發現的相關研究發布在《自然》（Nature）等多本科學期刊。這是天文學家首度觀測到來自同一事件的重力波和光（電磁輻射），在2017年8月17日美國的雷射干涉儀重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，簡稱LIGO）與義大利的Virgo干涉儀，同時偵測到第五度的重力波事件GW170817，在兩秒鐘之後，美國航太總署的費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）和歐洲太空總署的INTEGRAL（INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory）伽瑪射線觀測衛星，也觀測到來自同一天區的短伽瑪射線暴。

(http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/item_img/2017_4th/eso1733t.jpg)

 Credit: LIGO/Virgo/NASA/Leo Singer/Axel Mellinger

　　LIGO–Virgo的觀測顯示，重力波源位在南天，但範圍大約有數百個滿月那麼大，在這麼大的天區裡可是有好幾百萬顆恆星。當時正是智利的夜晚，因此有好幾個位在智利的大望遠鏡都同時轉向此一天區，搜尋是否有新的天體出現。包含了歐南天文台（ESO）的可見光及紅外線天文巡天望遠鏡（Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy，簡稱VISTA）、帕瑞納天文臺（Paranal Observatory）的甚大望遠鏡巡天望遠鏡（VLT Survey Telescope，簡稱VST）、義大利位在ESO拉西拉天文台（La Silla Observatory）的快眼裝置望遠鏡（Rapid Eye Mount，簡稱REM），以及美國位於托洛洛山泛美天文臺（Cerro Tololo Inter-American Observatory，簡稱CTIO）的暗能量相機（Dark Energy Camera，簡稱DECam）。其中Swope一米望遠鏡率先宣布在長蛇座的透鏡狀星系NGC 4993附近找到新的光源，VISTA也幾乎在同一時間在此區域偵測到紅外線光源。隨著夜幕逐漸往西邊降臨，夏威夷的泛星望遠鏡（Pan-STARRS，臺灣有參與此一望遠鏡計畫）和昴望遠鏡（Subaru Telescope）也觀測到此一光源迅速變化的情形。

(http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/item_img/2017_4th/eso1733k.jpg)

 Credit: ESO

　　歐南天文臺馬上發起了「機會目標」（target of opportunity）的觀測計畫，在接下來的數星期時間內，全世界有約70個天文台──包括歐南天文台的超大望遠鏡（Very Large Telescope，簡稱VLT）、新科技望遠鏡（New Technology Telescope）、甚大望遠鏡巡天望遠鏡、MPG/ESO的2.2米望遠鏡、阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA，臺灣有參與此一望遠鏡計畫）、美國航太總署／歐洲太空總署的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）──都以各個波段對這個天體進行觀測。
　從重力波和其他的觀測資料顯示，GW170817和NGC 4993與我們的距離相同，約為1億3000萬光年，這是目前所觀測到離我們最近的重力波，也是最近的伽瑪射線暴之一。

　　重力波是大質量物體移動所產生的時空漣漪，但只有非常大質量天體的速度快速變化才有辦法偵測到。中子星是大質量恆星在超新星爆發後，塌縮核心所產生的緻密天體。而中子星合併是目前短伽瑪射線暴成因的最佳解釋，這樣的事件會產生比傳統新星亮度還要亮1000倍以上的「千倍新星」爆發。　超過30年前，天文學家就預測了中子星合併產生千倍新星的可能性。但一直要到這次同時偵測到來自GW17081的重力波和伽瑪射線，才首度證實千倍新星確實存在。

　　在兩顆中子星合併之後，快速爆炸膨脹的放射性重元素，讓千倍新星以五分之一光速的高速移動。在接下來的幾天中，這顆千倍新星的顏色從極藍變為極紅，如此快速的顏色變化是先前所觀察到的恆星爆發從未有的現象。
「當我在電腦螢幕上看到這個天體的光譜時，我就知道這是先前未曾見過的瞬變天體，」負責領導延伸公眾光譜瞬變天體巡天計畫（extended Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects，簡稱ePESSTO）中歐南天文臺新科技望遠鏡觀測的史蒂芬．史馬特（Stephen Smartt）表示，「我從來沒有看過這樣的東西，我們和其他科學家團隊的資料顯示，這不是顆超新星，也不是前景中的變星，而是一顆非常特別的天體。」

　　ePESSTO和甚大望遠鏡（Very Large Telescope）的X-射手（X-shooter）儀器所得到的光譜顯示，這個合併的中子星拋出了銫和碲。中子星合併後所產生的千倍新星爆發，將合併時所產生的銫、碲和其他重元素拋向太空。這表示比鐵還要更重的元素，是在高密度天體的一種稱為「r-過程核合成」（r-process nucleosynthesis）的核反應中所產生的，這項過程過去只存在於理論之中。

　　這次的觀測和理論非常符合，可以說是理論物理學家的大勝利，此外天文學家也收集到了大量千倍新星觀測資料，這項新發現開啟了天文學的另一個新時代！

HST

https://www.facebook.com/HubbleTelescope/photos/a.10150837894494808.475232.119164799807/10155784193254808/?type=3&theater

(https://scontent.ftpe8-1.fna.fbcdn.net/v/t1.0-9/22449986_10155784193254808_2032255446969370101_n.jpg?oh=73315c0fb7bcf7882f79796e5df78775&oe=5A84AE85)

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171016102822.htm
(https://www.sciencedaily.com/images/2017/10/171016102822_1_540x360.jpg)

Three days after the merger and explosion, the bright blue glow from lighter elements in the outer polar regions is beginning to fade, giving way to the red glow from the heavier elements in the surrounding doughnut and spherical core. The red glow persisted for more than two weeks.


https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171016102825.htm

(https://www.sciencedaily.com/images/2017/10/171016102825_1_540x360.jpg)
VLA image of the radio emissions coming from the location where two neutron stars collided and generated gravitational waves. The emission from the collision site is the middle object in this image.
Credit: NRAO/AUI/NSF; G. Hallinan & A. Corsi et al., K. Mooley et al.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171016102802.htm

GW170817
http://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_GW170817
(http://cms.iopscience.iop.org/alfresco/d/d/workspace/SpacesStore/4780fc11-b251-11e7-b446-5517a1cb6ee9/apjlaa9059f1_hr_resized.jpg?guest=true)

http://www.cnbeta.com/articles/tech/661703.htm

70台望远镜“合力”

重达300个地球的黄金  ???

http://www.cnbeta.com/articles/tech/661787.htm

https://chinese.engadget.com/2017/10/17/astronomers-measured-more-than-gravitational-waves/

(https://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/11f2b15e0dd1bc8146b356b33d21b81e/205772241/location_2+%281%29.gif)

這類事件通常是來得快，去得也快，最重要的部份可能一下子就過去了。當晚基本上所有朝向夜空的所有望遠鏡都投入了找尋星體確切位置的工作，並且同時由多個望遠鏡確認了這個命名為 SSS17a 的星體的位置。包括哈伯太空望遠鏡、Chandra X 光望遠鏡、和紅外線、無線電等多個頻譜的地面儀器都在接下來的幾晚中對 SSS17a 進行了持續的觀測，完整記錄了這個罕見的事件。

在所有的發現當中，最重要的一點是新元素的生成。原始的宇宙中只有氫氣和氦氣，透過恒星內的核融合，可以製造出最高到鐵的所有元素。更高原子序的元素可以在超新星爆炸中產生，但理論中預測可以生產出來的量遠少於宇宙中實際的含量，特別是金、鉑等元素。如今這個事件讓科學家得以透過直接觀測，證實了中子星合併能大量產生重元素，解開了這一大謎團。
但解開舊謎團的同時，它也帶來了新謎團 -- 主要是伽瑪線爆比想像中要來得微弱，而且雖然可見光附近的電磁波很快就抵達地球，X 光卻慢了 9 天，另一端的無線電波更是慢了 16 天才到達。這讓天體物理學家們不得不審視已知的模型，並試圖找出新的結構來解釋這種奇怪的現象。
(https://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/b3c7893b978183b6576fcea697cfca91/205772227/Swope_Optical_Image__CREDIT__1M2H_UC_Santa_Cruz_and_Carnegie_Observatories_Ryan_Foley.jpg)

(https://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/2dc1e4aeb59e76263da2ea3afb99a015/205772221/GW%2BEM%2BObservatories%2BMap%3B%2BCREDIT-%2BLIGO-Virgo.png)

==
science.sciencemag.org/content/early/2017/10/13/science.aap9811


WIKI

https://en.wikipedia.org/wiki/SSS17a

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/NGC_4993_and_GRB170817A_after_glow.gif/300px-NGC_4993_and_GRB170817A_after_glow.gif)

MORE

https://www.facebook.com/notes/%E7%A7%A6%E7%B4%80%E7%B6%AD/%E7%AC%AC%EF%BC%95%E6%AC%A1%E9%87%8D%E5%8A%9B%E6%B3%A2%E8%A8%8A%E8%99%9F%E6%80%8E%E5%80%BC%E5%BE%97%E7%9B%9B%E5%A4%A7%E5%A0%B1%E5%B0%8E/1535532596484219/

https://www.nytimes.com/2017/10/16/science/ligo-neutron-stars-collision.html

https://astronomynow.com/2018/01/19/neutron-star-merger-yields-new-puzzle-for-astrophysicists/

(https://mk0astronomynow9oh6g.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2018/01/haggard-image.jpg)

https://www.cnbeta.com/articles/science/732453.htm

去年8月17日，美国天文学家捕捉到1.3亿年前两颗中子星剧烈碰撞的信号及全过程， 两个城市般大小的星球碰撞时发出的引力波和光首次被LIGO捕捉到。双中子星合并产生的引力波以及伴随的电磁信号（伽马射线暴），确认其来自距地球约1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系，现在被正式命名为GW170817，这是去年最令人激动的科学发现事件。
尽管引力波事件并非新鲜，但这也是首次科学家观测到可见的中子星强烈碰撞产生的引力波，而非来自不可见的黑洞合并事件。

两颗中子星碰撞的结局是什么？ 科学家认为有两种结果：要么成为黑洞要么合并成为一颗中子星，如果成为黑洞，那将是已知质量最小的黑洞；还有一种可能是成为中子星，那将是已知质量最大的中子星
(https://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2018/0601/d2a73116d52c08f.jpeg)
随后NASA下属的钱德拉X射线太空望远镜及科学家对GW170817信号源进行了长达 110多天的后续观察 ，在这起事件发生50天之后，科学家检测到了强烈的X射线信号，通过与甚大望远镜阵列VLA的观察数据对比，得出了这些X射线是爆炸冲击周围气体波动的结果，这些行为不像是高密度中子星发射的信号。因此科学家认为，这起碰撞的结果应该是形成了一颗小型黑洞，但科学家并不能以目前的观察结果就断定此结论，如果按照黑洞的模型估算，这些冲击波形成的X射线强度应该随着气体波动的过程减弱而减弱，因此需要在未来几年继续观测其X射线和射电强度，如果X射线和射电强度信号强度没有减弱却增强，这次事件有可能生成了一颗中子星。

 GW170817 Most Likely Made a Black Hole  ?

https://www.cnbeta.com/articles/science/734753.htm

在 2017 年 8 月 17 日观察到中子星合并产生的引力波，事件编号 GW170817。除了引力波外，天文学家还观察到了合并产生的伽马射线暴事件 GRB170817A。
现在一组科学家分析了 NASA 钱德拉 X 射线天文台的数据，认为合并创造出了黑洞。研究报告（预印本）发表在《The Astrophysical Journal Letter》期刊上。
(https://static.cnbetacdn.com/article/2018/0608/2c8af1c6545633f.png)
研究团队分析了在探测到引力波和伽马射线数天、数周和数个月后的 X 射线数据。如果中子星合并形成了更重的中子星，天文学家预计它将会快速旋转，产生强磁场，导致明亮 X 射线喷射。但研究人员没有观察到来自中子星的 X 射线，他们认为合并形成了一个黑洞。


(https://static.cnbetacdn.com/article/2018/0608/7c9873b9c328d98.png)

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180905131834.htm

(https://www.sciencedaily.com/images/2018/09/180905131834_1_540x360.jpg)

Aftermath of the merger of two neutron stars. Ejecta from an initial explosion formed a shell around the black hole formed from the merger. A jet of material propelled from a disk surrounding the black hole first interacted with the ejecta material to form a broad "cocoon." Later, the jet broke through to emerge into interstellar space, where its extremely fast motion became apparent.
Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

https://technews.tw/2018/09/06/neutron-star-jet-light-speed-gw170817-superluminal-motion-radio-emission/

中子星合併重力波事件後 1 年，科學家發現「超光速」噴流
 但根據研究作者之一、加州理工學院天文學家 Kunal Mooley 團隊去年最新提出的蟲繭模型，噴流實際上沒有穿透千級星爆炸後形成的「繭」，才會因此導致天文學家後來偵測到的無線電訊號反常增強，並解釋為何 X 射線和無線電波訊號延遲 16 天出現，直到爆炸後 150 天才達到最大亮度。一般來說，這些訊號在爆炸後 1~2 週後就會變明顯。

但這些噴流真的直到最後都衝不破繭嗎？最新研究便在探討這個問題。

Mansi Kasliwal 及澳洲斯威本理工大學天體物理學家 Adam Deller 等研究人員，利用特長基線陣列（Very Long Baseline Array，VLBA）、甚大天線陣（Very Large Array，VLA）和綠堤望遠鏡（Green Bank Telescope，GBT），分別於中子星合併後 75 天及 230 天   

對此唯一的合理解釋即噴流最終成功穿透繭，以接近光速的速度移動，中子星合併後的 60 天內，無線電輻射來自繭，但 60 天後，地球偵測到的無線電訊號便主要來自噴流。至於研究人員測出運動速度高達光速 4 倍，這其實是一種稱為超光速運動（superluminal motion）的光學錯覺，並沒有違背愛因斯坦狹義相對論物理學。

發現比光速快4倍的中子星噴流？
https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=230

天文學家利用VLBA、VLA和GBT等各電波望遠鏡精密測量，在1.3億光年外的星系中，捕捉到對中子星合併後形成的噴流（jets），以幾近光速的超快速度衝進星際空間的景象。這個中子星合併事件GW170817，如其名，發生在2017年8月17日，當時製造的重力波被LIGO和VIRGO等設施捕捉到，後來才確認這是中子星合併引發的；此外還有合併時發出的電磁波，包含伽馬射線、X射線、可見光和無線電波等，讓天文學家得以研究它的自然性質。 在合併之後，天文學家就開始猜測：這次的中子星合併會不會製造狹窄但物質移動速度極快的噴流？這個問題的答案很重要，因為這類噴流是理論上預測中子星合併後會發生伽馬射線爆發（gamma ray burst，GRB）的必要條件。結果在這次電波觀測資料中，天文學家發現GW170817電波輻射區居然會移動，而且移動速度非常快，他們察看之後，認為只能以噴流來解釋這個快速移動電波源。

好玩的是，他們測量這個電波輻射源的移動速度，居然比光速快4倍。

這種現象稱為「超光速運動（superluminal motion）」，通常發生在噴流幾乎正對地球而來且噴流裡的物質以幾近光速運動的狀況下，
其實不是真的以比光速還快的速度運動。




這些天文學家觀測GW170817合併75天後的和230天後的狀況。根據他們的分析，噴流極可能非常窄（下圖中的jet angle），頂多只有5度寬，朝向則與地球錯開僅約20度而已（下圖中的Earth view angle）。從觀測值估算，噴流物質的運動速度應該在光速的97%以上。這讓天文學家直呼幸運，因為只要這個噴流的朝向再離地球遠一些，電波輻射就會昏暗到測不到的地步。

(http://www.tam.museum/astronomy/htmlFiles/images/nrao18df06_artist.jpg)

這些天文學家認為：兩顆超緻密的中子星合併之初引發的爆炸將物質向外拋射，在周圍形成一個球殼狀結構（上圖中的ejecta）。當中子星向內塌縮形成黑洞時，強大重力開始將周遭物質向內拖曳，最終在黑洞周圍形成一個自轉快速的吸積盤，並在黑洞兩極、垂直吸積盤的方向產生一對向外的噴流。現在有個問題是：爆發後多久，噴流才會衝破那個物質殼層？觀測資料顯示：其中一道噴流已經與爆炸殘骸交互作用，形成一個向外擴張的寬繭（上圖中的cocoon），這樣的物質繭通常擴張速度比噴流還慢得多。這些天文學家預測：在合併後的60天之前，這個物質繭都是電波輻射的主要來源；60天之後的電波輻射則主要由噴流貢獻。

偵測到GW170817有快速移動噴流，顯示中子星合併和短伽馬射線爆（short-duration gamma-ray burst）之間的關連性頗高：偵測到的伽馬射線爆，其噴流的朝向必定很接近地球。而這些，連同偵測到的重力波，都是研究中子星合併甚至黑洞合併事件的重要線索。

https://astronomynow.com/2019/02/27/cataclysmic-neutron-star-merger-generates-powerful-jet/
(http://)
An artist’s impression of a collimated jet blasting through a shell of debris surrounding merged neutron stars that were detected in 2017. Image: Katharina Immer (JIVE)

->  http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=32279.0

https://technews.tw/2020/10/16/gw170817-x-rays-afterglow-neutron-star-merger-gravitational-waves/

從我們探測到 GW170817 雙中子星合併釋放之重力波至今已 3 年了，科學家也逐漸發現了怪異：理應在中子星碰撞後幾星期內就消失的 X 射線餘輝，居然過了 3 年都還存在

.........

然而馬里蘭大學天文學家 Eleonora Troja 領導的國際團隊持續觀察 GW170817 事件，發現餘輝雖然在併合事件之後約 160 天達到峰值並迅速消失，但 X 射線至今依然能觀察到。

研究人員指出這有 3 種可能性，第一種是伽瑪射線暴的動力學與理論有所不同；第二種則是中子星碰撞後產生了噴流，而噴流穿過星際空間時產生自己的衝擊波，這些衝擊波會發出 X 射線；第三種則是中子星碰撞後可能遺留了什麼殘骸，而 X 射線來自這個遺骸。

天文學家還需要更多數據才能確定 X 射線來自何處，今年 12 月，一些望遠鏡會再次瞄準 GW170817 事件來源展開新一輪觀測，天文學家不確定他們會找到什麼，也許將帶來一個新故事。新論文發表在《皇家天文學會月報》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society，MNRAS）。

 GW170817 

https://www.universetoday.com/148410/its-still-possible-to-detect-the-site-of-the-2017-kilonova-explosion/

https://www.cnbeta.com/articles/science/1242783.htm 
https://www.space.com/kilonova-explosion-afterglow 

kilonova = GW170817 雙中子星合併

千新星的余辉。当两颗中子星--宇宙中密度最大的一些天体--合并时就会出现千新星新星，其产生的亮度是传统新星的1000倍。在这种情况下，一个狭窄的、离轴的高能粒子喷射会伴随发生合并事件，被称为GW170817

在合并的三年半之后，喷流逐渐消失并揭示了一个新的神秘的X射线来源。

作为对这个新X射线源的主要解释，天体物理学家认为，合并产生的膨胀碎片产生了一个冲击--类似于超音速飞机的音爆。这个冲击然后加热了周围的物质并产生X射线发射，其被称为千新星的余辉。另一种解释是，由于中子星合并而形成的物质向黑洞坠落从而导致了X射线的产生。

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1333393.htm  中子星合并引发的爆炸与喷射事件

这一爆炸事件被命名为GW170817，于2017年8月被观测到。爆炸释放的能量与超新星爆炸的能量相当。这是第一次对中子星合并产生的引力波和伽马辐射的联合探测。

在摧古拉朽的的后果中，一股喷灯式的辐射以近乎光速的速度喷射出来，猛烈地撞击着被湮没的这对组合周围的物质。哈勃在碰撞后两天就出现在了爆炸现场。天文学家用哈勃测量了射流撞上的一团物质的运动。当喷气机以接近光的速度离开爆炸现场时，这团物质向外移动，就像一片被花园水管中的水流卷入的树叶。

从哈勃和射电望远镜中收集到的令人难以置信的精确度，用来测量这个圆球的轨迹，相当于测量从地球上看到的放在月球上的12英寸比萨饼的直径。这是正在进行的对中子星碰撞的调查中的一个重要分水岭，这种碰撞一直响彻整个宇宙。

天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜进行了一项独特的测量，表明在两颗中子星之间的巨大碰撞中，一股喷流以超过99.97%光速的速度被吹过太空。

这一爆炸性事件被称为GW170817，发生在2017年8月。爆炸产生的能量堪比超新星爆炸。这是第一次从双中子星合并中一起检测到引力波和伽马射线。

这是研究这些非凡碰撞的一个重要转折点。除了发现引力波外，全世界和太空中的70个观测站都看到了这次合并的后果，涉及大片的电磁波谱。这标志着时域和多信使天体物理学领域的一个重要发展，它利用包括引力波和光在内的一些"信使"来分析宇宙在时间上的进展。

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1334365.htm

 当两颗中子星向内旋转并合并时，由此产生的爆炸产生了大量构成我们宇宙的重元素。这个过程的第一个确认实例发生在2017年，并被命名为GW 170817。尽管如此，科学家们还没有确定中子星合并产生的确切元素，只有锶除外，它已经在光学光谱中被确定。

东北大学研究生院的研究生和日本科学促进会（JSPS）的研究员Nanae Domoto带领一个研究小组，仔细分析了所有重元素的特性，以解码来自中子星合并的光谱，结果显示，稀土元素的合成在中子星合并的数据中得到证实。

千新星（一类发生于双致密天体并合过程中的暂现天文事件）的观测光谱（灰色）和本研究中获得的模型光谱（蓝色）。左边的数字表示中子星合并发生后的天数。虚线表示吸收线的特征。产生这些特征的元素的名称与虚线的颜色相同。为了直观起见，光谱被垂直移位了。观察到的1400纳米和1800-1900纳米左右的光谱受到地球大气层的影响。资料来源：Nanae Domoto

他们以此来研究来自GW170817的千新星--由合并过程中喷出的新鲜合成核的放射性衰变引起的明亮光谱。基于对日本国家天文台的超级计算机"ATRUI II"产生的详细千新星光谱模拟的比较，研究人员发现，稀有元素镧和铈可能再现了2017年见证的近红外光谱特征。

需要注意的是，到目前为止，稀土元素的存在只是根据千禧年的整体亮度演变来假设的，而不是从光谱特征来假设的。

"这是第一次在中子星合并的光谱中直接确定稀有元素，它推进了我们对宇宙中元素起源的理解，"Dotomo说。"这项研究使用了一个简单的喷出物质模型。展望未来，我们希望考虑到多维结构，以掌握恒星碰撞时发生的更大的情况。"

假如地球附近有雙中子星相撞，35 光年內可能對生物帶來致命衝擊  https://technews.tw/2023/10/23/neutron-star-earth-kilonova-explosion/


迄今為止，科學家已檢測到幾次雙中子星碰撞產生的千新星爆炸，雖然都非發生在銀河系內，但假如銀河系某天出現千新星爆炸，會對地球上的生命帶來什麼影響？現在科學家知道了：假如雙中子星碰撞點離地球很近，這些高能電離輻射將造成生物極群滅絕。

雙中子星合併（BNS）會衍生數種不同來源高能的輻射，比如噴流（產生短伽馬射線暴）、千新星（產生短伽瑪射線暴、強電磁輻射）、中子星爆炸後周圍形成的「繭」（產生無線電、X 射線）、噴流衝擊星際介質形成的餘輝（X 光、紫外光、可見光、紅外光、微波到無線電波）等，其中伽馬射線暴持續時間短暫，餘輝則會連續輻射多年。

雖然不曾親眼目睹，但此類碰撞事件威力有多強大？為了調查雙中子星合併對附近行星帶來多大潛在威脅，伊利諾大學厄巴納-香檳分校物理學家 Haille Perkins 團隊投入研究 GW170817（GRB 170817A）事件，發現爆炸若發生在一定距離內，基本上附近所有生物都沒好結果。