「時空漣漪」震撼天體物理學界

大約一億三千萬年前，兩個緻密物質球體相撞。這兩顆撞毀了的中子星的內核，如一座城市般大小，螺旋向內，合併成一個巨大的火球。在碰撞中，它們產生了「時空漣漪」，也就是引力波。

今年8月17日，研究人員在兩個不同的觀測點上——激光干涉引力波天文台（LIGO）位於路易安娜和華盛頓的兩個探測器——看到了引力波的信號。

LIGO 實驗室

LIGO的歐洲合作者處女座（Virgo）引力波探測器沒有看到信號，但他們很快意識到是由於引力波源於Virgo的一個盲點。當引力波在LIGO的天文台狹小的時空圖標中移動時，它拉伸、壓縮長達數千米的探測臂。這是人類迄今為止第五次發現引力波。

引力波示意圖

但這這與前四次不同。

首先，這是首次觀測到的來自中子星的引力波。前幾次的引力波都來自於黑洞碰撞。更酷的是，LIGO和Virgo第一次由一組老式望遠鏡——哈勃太空望遠鏡和歐洲甚大望遠鏡（VLT）——幫助完成。在引力波研究人員看到信號後的幾分鐘，他們通知天文台的夥伴，並建議他們把望遠鏡指向它的方向。

大約有70個觀測站通過捕捉不同類型的光線共同觀測了此次天文事件：Ｘ光、紫外、可見光、紅外及射電波。將引力波信號與望遠鏡圖像相結合，可以確認其位置，辨認出它源自於兩顆中子星，並描述它們碰撞的細節。

加州州立大學富爾頓校區的LIGO物理學家Jocelyn Read 說：「這很像是所有感官的結合，他們每個都從不同的角度告訴你發生了什麼事。」

當 Read 獲悉探測到信號時，她正在蒙大拿的一場研討會上，準備展示假設的中子星相撞。在宣布消息之前，LIGO和Virgo需要對外保密，以防消息泄露。中子星探測發生於兩個月之前，1500多名參與該項目的研究人員被禁止在10月16日之前公開談論。

當望遠鏡的光闌被觀測到的時候，探測的謠言就開始傳播了。8月18日，觀測的第二天，德克薩斯大學奧斯汀分校的一位天文學家在推特上發布了這條消息。

沒有參與的研究人員注意到，並在網上評論說，一些天文台的公共互聯網日誌聲稱他們是在LIGO的建議下利用望遠鏡觀測。

正如他們猜測的那樣，LIGO成員對此事含糊其辭。10月3日，在關於諾貝爾物理學獎的新聞發布會上，一名記者直接問了新獲獎者和先鋒研究員Rainer Weiss，即將發布的消息是否與中子星有關。

奧伯林學院的物理學家 Rob Owen 雖然研究引力波，但並不是LIGO的成員，他在三周前聽說了探測結果——因為他的朋友在Facebook上發布了謠言。

他說：「實際的LIGO成員並沒有公開談論，也沒有在Facebook上發布任何消息，但是其他人可能已經聽到了不知從哪兒來的謠言。」

與傳統觀測站的合作，使得這次的探測更難保密。人越多，越難保密。傳統的天文台也被用來快速地發布數據。Read 說：「我們所擁有的望遠鏡，都在迫切宣布他們各自的發現。對於我們自己的設備來說，我們可能會想要更多的時間。」

LIGO 的第一次發現花了大約六個月的時間才宣布，而這一次只花了不到兩周。有了額外的時間，Read 希望能夠更詳細地了解數據。

雖然現在，他們「有足夠的信心」說，引力波來自於兩個中子星相撞。但嚴格說來，他們只知道這一碰撞發生在兩個典型中子星之間。這一引力波仍然有可能來自於中子星與黑洞之間的碰撞——他們可能永遠無法確定。在接下來的幾個月和幾年裡，將會針對這一事件進行更多的分析。

重力波研究人員歷來守口如瓶，因為他們在物理學家中缺乏信譽度。卡迪夫大學的社會學家 Harry Collins 說：「他們是一群局外人，經常被科學界的其他成員嘲笑。」

他從1972年開始追蹤引力波研究的傳奇事迹，並在他的書《地心引力之吻》(Gravity』s Kiss)中寫下了第一次引力波探測。在LIGO於2016年2月宣布第一次發現之前，其他物理學家批評了研究超過10億美元高成本設備。即使是預測引力波存在的愛因斯坦，也懷疑是否有人能探測到它們。

歷史上的失態也沒有幫助建立他們的信譽。物理學家 Joseph Weber在20世紀70年代聲稱他發現了引力波——但其實他沒有。2015年，在南極的望遠台工作的物理學家也不得不撤回類似的說法。

加州州立大學富爾頓校區的物理學家，同時也是LIGO成員的Geoffrey Lovelace說：「在向全世界宣布之前，我們想要確保所有的東西都被檢查過了。」對於科學家來說，對錯誤保持警惕是有道理的。在如今的政治氛圍中，科學作為一個整體，被批評明顯的資源浪費，利益衝突，或錯誤解讀結果，而對科學家來說，在世界面前丟臉是很危險的。

但引力波研究人員使它成為了主流，不管他們是否意識到這一點。他們已經探測到5個引力波，並通過多個探測器獲得同步數據證實了測量結果。

先鋒研究人員Rainer Weiss, Kip Thorne, 以及Barry Barish 在本月憑藉為LIGO探測器建設和發現引力波所作貢獻獲得了諾貝爾物理學獎。他們甚至已經部分地解決了一個長期存在的謎團——像黃金這樣的重元素是如何在中子星的碰撞中產生的。

Collins 認為，LIGO 和 Virgo 將逐漸放鬆對引力波數據的鐵腕控制。對於最初的幾次探測，賭注非常高，因為他們以前從未做過。現在他們有了信譽度。他們已經證明了他們有能力探測到引力波——現在他們的目標是探測到更多以便了解太空中的外來物體。