再次，科学家们检测到了引力波在由宇宙中移动的物体所造成的空间和时间的结构中的波纹。而这一次，天体的信号源自一个从未见过的事件：两颗中子星合并。与过去的引力波观测相反，这次可以通过常规光学望远镜检测到，从而使科学家对这个宇宙碰撞有前所未有的深入了解。

这是由于之前所有四次检测都来自黑洞的合并，而黑洞是不发光的。但此番这些波浪是由两个遥远的中子星暴力碰撞造成的，碰撞之后产生超密物质。当这两个物体结合在一起时，它们彼此急速地相互缠绕，形成一个巨大的火球，用地球上的望远镜也可观测到。

全球三个不同的引力波观测站在8月份收到了信号：两个位于美国的观测站， LIGO(这是去年历史上首次发现引力波)以及位于意大利的第三个观测站室女座。由于三家观测站的合作，天文学家锁定中子星合并区域，缩小范围至南面天空一小块区域。

一旦知道大体地区，LIGO动员了天文界其他观测站。在短短几个小时的时间内，数以千计的天文学家可以操作多达70颗地面和太空望远镜，不断搜寻天空最终发现合并后的爆炸性残留物。碰撞之后，他们继续观察这个事件，多了解一下混沌对象随着时间的推移如何演变。

到目前为止，光是天文学家必须研究空间物体的唯一真正工具。科学家可以通过观察各种波长的光从可见光到无法看到的光，如X射线和红外线，来了解更多关于遥远物体的信息。但现在，光和引力波可以一起研究天体事件，标志着一个被称为多信使用天文学新时代的开始。

这是天文学的一场革命，有数千名天文学家在几个星期内专注于一个信号来源，并在几秒钟、几小时、甚至几天和几周内开始合作。美国西北大学的天体物理学家及LIGO之一合作者Vigy Kalogera告诉The Verge，对我们来说，那就是圣杯!

漫长的时间

在第一次检测到引力波后不到两年就出现了这次天文学革命。自从爱因斯坦在广义相对论中首次提出预言后，上个世纪天文学家一直试图找出如何发现这些波纹。爱因斯坦认为，宇宙中的物体实际上扭曲了它们周围的空间和时间。当它们移动时，在这个时空中产生了波纹，有点像一条船在池塘里留下的涟漪。

但是检测这些波是一个非常困难的过程。例如，附近行星和恒星的波纹太小，地球无法接收到。这就是为什么科学家寻找所能找到的最大波纹宇宙中最大规模物体快速移动的原因。黑洞和中子星的合并完美符合目标。

当这些超密物体合并时，它们实际上是相互旋转的，随着时间的推移越来越近。旋转频率增加，直到两个物体合并造成强烈冲击前，每秒钟相互旋转多达几次。这种活动产生了巨大的引力波，以光速穿过宇宙。它们在旅程中会消失，但仍然以较小的形式让地球能够观测到。 LIGO和Virgo天文台必须使用非常敏感的激光技术来接收这些波的信号。

直到现在，LIGO所做的四项检测都是从黑洞的合并中获得的。这些发现告诉科学家很多关于我们宇宙中所发现的黑洞类型，但是他们没有提供后续观察的机会。黑洞具有令人难以置信的强引力，所以没有东西甚至没有光可以逃离他们。即使天文学家可以确定发生黑洞合并发生的地方，观察光的望远镜却无法看到任何东西。这就是为什么天文学家一直渴望找到合并的中子星。

由于最近加入了室女座，科学家们一直在寻找这些合并来源的地方也有了很大的改善。前三次检测仅由LIGO的观测台进行，但室女座也见到了第四个信号。有三个探测器收到波浪使得在天空中找到这些信号的来源变得更加容易。当波到达每个探测器时，天文学家可以在太空中对波源的位置进行三角定位，类似于如何使用三颗GPS卫星来确定地球上某物的位置。

天文学家只需要除了黑洞之外的其他来源，他们就都可以观测到。

发现信号

美国东部时间8月17日上午8时41分，在LIGO和室女座计划在几个月的时间内停止观测之后，LIGO在华盛顿和路易斯安那州的观测台都接收到了一个引力波信号。天文学家马上就怀疑是两颗中子星碰撞，因为波扰乱了LIGO的仪器超过一分半钟(远远长于黑洞的信号，持续时间只有一秒钟)。这个迹象表明合并对象远远小于黑洞。 中子星比黑洞小得多，所以在合并之前，它们会更紧密地结合在一起。 佐治亚理工学院的LIGO合作者兼物理学教授Laura Cadonati告诉The Verge， 所以你可以观察波很长一段时间，并获得一个完美的、长久的美丽信号。

同时，LIGO收到信号，美国宇航局的费米太空望远镜(在地球轨道上)发现了一种高能量的光线，被称为伽马射线爆发，来自外太空。天文学家怀疑中子星可能因为强烈爆炸而发生碰撞而造成这些高能量射线。检测爆发的同时，波信号使天文学家相信他们有两颗中子星合并。

同时，天文学家最初认为室女座错过了这个信号，因为它没有出现在天文台的数据中。但是经过进一步的研究，科学家们意识到室女座已经接收到了，波浪信号只是令人难以置信的微弱。原来，合并发生在天空的一部分，而这是室女座的一个盲点。 Kalogera说：室女座在某种方式上错过了，因为它恰好处于天空的狭窄部分，无法捕获到信号。

但事实上，室女座的错过，实际上帮助天文学家们知道信号来自哪里：科学家知道室女座看不到的南部天空的确切位置。这些知识结合LIGO两个观测站的数据，有助于协力精确确定了波浪来自哪里，将信号的位置缩小到30平方度的天空。这只是夜空4万平方度一个小小的样本。

致电示警

一旦LIGO团队怀疑他们抓住了新的引力波，就会向全世界的天文学家发送文字警报，告诉他们准备捕获。五个小时后，LIGO和室女座分享了一个大体位置的天空图。七小时之后，碰撞的结果被确定了，并且发现了引力波的来源。

智利的地面Swope天文台首先观测到，并在可见光下拍摄了图像。那么其他望远镜无论是在地面上还是在太空中也都发现它可以测量电磁波谱中的光线。天文学家尽可能收集有关事件的数据，从X射线和紫外线到红外和无线电波的测量一切。 这就是我们都成为科学家的原因，Las Cumbres天文台全球望远镜网络的天文学家Andy Howell是第一个发现事件的观测站之一，告诉The Verge，当知道你是世界上第一批看到新现象的人之一，无法用语言形容这种感觉。

在这些后续观察结果中，天文学家解读他们所看到的一切，还要有一段时间。但与此同时，科学家已经开始使用他们收集的数据绘制出这种碰撞的画面。基于LIGO测量，两个中子星在1.3亿光年处合并，远远近于距离地球数十亿光年处的黑洞合并。而且每个中子星的质量是太阳的1.1到1.6倍，尽管它们只有大概10英里左右宽。

它们产生的影响被称为千新星，这是一个令人难以置信的爆炸性事件。合并创造了一个巨大的火球，两颗星的超密物质向各个方向射击。根据天文学家的估计，来自千新星的初步光线测量显示物质的移动速度也是如此之快：根据天文学家的估计，千新星的外层以接近光速三分之一的速度远离事件。这些事件不仅仅是爆炸性的;它们也被认为是产生宇宙中最重元素的工厂。从千新星发出的光显示了合并之后如何产生这些元素，如黄金。

到目前为止，千新星一直是理论上的，这些观察结果证实了天文学家在这样一个事件中预期会看到的很多东西并且解开了几个问题。 理论家在过去十年里一直在努力研究千新星，现在有了这么一个奇特的事件，这十年的工作也到了紧要关头。 Swope Supernova Survey的首席研究员Tony Piro告诉The Verge，这真的是一个重大事件。

而这仅仅是个开始。在最近的观测期间，LIGO和室女座可能会看到更多的中子星信号，并且将来可以看到更多的中子星。这三个观测台自8月25日起已经下线，但工程师正在努力使其仪器对波检测更加敏感。接下来的观察计划将于明年夏天开始，一旦开始，我们可以看到波浪检测的爆炸式增长。现在，天文学家们正在研究这个最新的发现他们一直心存希望找寻了几十年。

寻找中子星是建立LIGO非常重要的动力。 Kalogera说， 现在我们终于观测到了。我们不应该第一次错失了它，但是找到我们一直希望找到的来源确实感觉很好。

值得一提的是，我国第一颗空间X射线天文卫星慧眼HXMT望远镜(以下简称慧眼望远镜)对此次引力波事件发生进行了成功监测，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，不仅以合作组形式加入了报告本次历史性发现的论文(即发现论文)，而且在论文的正文部分报告了观测结果。该论文于10月16日正式发表。