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第一次寻找与重力波有关联之可见光的报告

爱因斯坦的广义相对论预测巨大天体穿越时空时,会放射出重力波。过去一世纪,重力波很难直接侦测,但现在LIGO和Virgo的合作,宣布了第一次重力波的直接侦测,由一对黑洞的合并所发射出。

暗能量调查使用一台架设在智利的维克托·曼纽尔·布兰科(Victor M. Blanco)四米望远镜上的五亿七千万画素照相机,画出五千平方度的南方天空图像。这项调查已经发现超过一千个超新星以及勘测出数以百万个星系,来帮助我们了解我们宇宙的加速膨胀。Image credit: Fermilab.

双星系统灾难性的合并,也能够产生灿烂的爆炸性烟火。因此,一组天文学家包括哈佛大学,寻找这类可见余晖的证据。虽然没有任何发现,这项工作代表着第一次仔细寻找重力波事件的可见对应物,它也作为未来类似事件后续行动的一个模型。

哈佛史密松天文物理中心(CfA)、后续行动小组首席调查员Edo Berger说:"我们小组一直焦虑地等待着第一次重力波侦测,以便于我们能够快速地将暗能量照相机对准这个位置,来寻找相关联的可见光。它是为此目的而建造的世界上最强大仪器之一。"

暗能量照相机,位于智利托洛洛山美洲际(Cerro Tololo Inter-American)天文台,能够记录远自八十亿光年的光,并且在每次的快照,捕获超过十万个星系。这个五亿七千万画素照相机建造于费米实验室(Fermilab),并且是世界上最强大的照相机之一。Image credit: Fermilab.

一起侦测重力波和光线是不容易的,需要领域大而且宽的望远镜,快速地扫描重力波源在天际的位置。 小组使用了一台架设在智利维克托·曼纽尔·布兰科四米望远镜上的三平方度暗能量照相机(DECam)成像器。搜寻计划是一项天文学家之间的合作,来自多个美国机构、暗能量巡天计划(DES)和LIGO科学合作成员。

在LIGO于2015年9月16日发表发现重力波的一天内,小组快速地观察重力波所在的天际。

费米实验室(Fermilab)、DES成员以及研究报告首席作者的Marcelle Soares-Santos描述这项搜寻和结果:” 计划和执行这些观察立即成为我们的优先重点,它是乱哄哄的,但是令人兴奋的是,能够对如此有重大意义的结果,采取进一步的行动。”

由于搜寻的地区如此的大,他们面临一个重大的困难:天际的七百平方度或者大约满月的二千八百倍。小组用三个星期的时间观察这一大片带状区域几次,但是没有侦测到任何不寻常的可见光爆发。他们把这份资讯在亮度上设定一个限制,作为未来尝试的基准。

Berger说:”这个首次侦测与重力波相关联的可见光的尝试是非常具有挑战性,但它为天文物理学铺上一条全新的道路。”

小组计划在未来发现到的重力波源,继续可见光的搜寻。

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