引力波遇上伽马暴，只是巧合？
[科普佳作]?2016-02-1615:49:35果壳网
引力波事件GW150914由两个恒星级黑洞并合而形成。巧合的是，观测到这一事件后仅0.4秒，费米伽马射线望远镜观测到了一起伽马暴事件。问题在于，这仅仅是巧合吗？图片来源：extremetech.com
2015年9月14日世界时09:50:45，高新激光干涉引力波天文台（aLIGO）观测到了GW150914事件，这是两个恒星级黑洞并合而产生的一束引力波。就在0.4秒之后，费米伽马射线望远镜观测到了一起暗弱的伽马暴事件，持续大约1秒钟。尽管存在两者纯属巧合这样一个较小的可能性，但这一伽马暴事件看起来很可能就是由那两个黑洞并合而触发的。
伽马暴（GRB）是一种伽马射线辐射的暂现现象，通常持续不超过2秒。平均而言，大约每天都会发生一次伽马暴事件。它们似乎随机出现在天空中的任意方向，这意味着它们并非是在我们的银河系中产生的。如果伽马暴源自银河系，那它们就应该大都分布在银河系的银盘面上才对。人们认为，伽马暴由中子星相撞之类的事件触发，也可能是由中子星被黑洞俘获而产生的。
这起特殊的伽马暴事件（名为GW150914-GBM）由费米伽马暴监测仪发现，这台设备在任意时刻都能观察全天70%的面积。对于观测这些持续时间极短的伽马暴事件来说，这当然是一大优势，但这也意味着，让它去测定某一特定事件发生的位置就会有一些力不从心了。GW150914-GBM最有可能出现的位置，与引力波源GW150914可能的位置相重合。
左图是引力波GW150914在天空中可能的位置，右图则是此次伽马暴在天空中可能的位置，两者大体相符。图片来源：V.Connaughton,etal.
这起伽马暴事件很可能与引力波事件同源，还得到了另一个因素的支持。尽管这起伽马暴很暗，它的X射线光谱却较硬，这似乎排除了银河系内已知的伽马射线源。仍然存在一种可能性，就是某个银河系外的事件，比如中子星相撞，恰好在引力波事件后0.4秒，发生在与引力波源大致相同的方向上，但这种可能性似乎并不高。考虑到这起伽马暴事件较暗，也存在这样一个较小的可能性，即这是一起误报。
如果我们假设这两起事件同源，这就意味着伽马暴也发生在13亿光年以外。根据观测到的峰值亮度，我们就能够计算出这一事件的峰值光度。计算结果表明，这一事件的峰值光度比此前观测过的任何一起短伽马暴事件都要暗一个量级。这也支持了如下观点，即这起伽马暴事件并非由中子星碰撞所致。
如果这起伽马暴事件由并合的黑洞产生，这就相当令人吃惊了。人们从来没有预期过，恒星级别的双黑洞周围会存在物质盘，使得它们能够发出伽马射线。我们需要更多数据才能够确定。幸运的是，未来几年内，我们会有大量机会观测到类似事件的发生。（编辑：Steed）
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