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中国南极巡天望远镜追踪探测到引力波事件的光学信号

发表日期:2017-10-16来源:放大 缩小

  我国南极巡天望远镜AST3-2,于今年8月追踪到引力波事件GW170817的光学对应信号。此次引力波事件,是国际天文界首次观测到双中子星合并产生的引力波,及伴随其产生的电磁现象。而我国南极望远镜成功追踪并观测到一系列重要信号,意味着中国天文设备正在加入国际关键天文事件的直接观测。国家天文台是AST3项目的重要参与者。 

  2017年8月17日,LIGO和VIRGO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。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AST3-2GW 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。这些数据揭示了此次双中子星并合抛射出约1%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核合成,形成比铁还重的元素。因此,这次引力波的发现,证实了双中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素(包括金、银)的起源地。 

  国家天文台是南极天文的发起单位之一,其北京总部和所属南京天文光学技术研究所,共同研发了南极AST3巡天望远镜,负责AST3的观测运行和数据处理发布。国家天文台为AST3购置了3台10k x 10k CCD相机并进行了详尽的性能测试,独立研发了AST3的运行控制和数据系统,开发了全自动巡天软件及实时图像数据处理系统,实现了AST3在南极极端环境下无人值守的全自动运行和实时数据处理。此外,为辅助AST3运行,研制了特殊的自动气象站和云量极光监测相机,开发了运行状态实时监测网站(http://aag.bao.ac.cn/klaws)。近年来,国家天文台派遣多名科研人员参加我国南极科考,赴南极昆仑站安装维护包括AST3在内的天文设备。 

  南极巡天望远镜AST3-2 

  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),上图是观测图像,下图是与模板相减后的图像。 

  南极巡天望远镜AST3的仪器设备实时监测系统 

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