北京时刻10月8日清晨，《天然-地理学》（Nature Astronomy）在线宣布中国科学院紫金山地理台领衔的一个中意世界协作团队的最新研讨成果：在伽玛射线暴GRB 070809中证认出新的引力波事情光学对应体。这是该团队从历史数据中挖掘出的第3例新发现。（详见“科学家证认出新的引力波事情光学对应体”）
中子星并合进程不光发生强的引力波，也或许发生短时标伽玛暴（短暴）、千新星（也称巨新星）等电磁辐射对应体。其间伽玛暴一般来自于并合构成的黑洞喷射出的极点相对论性喷流，所以和引力波信号的成协率低；而千新星是由中子星并合进程抛射的超铁元素（比铁重的元素）的放射性衰变所发生的红外、光学暂现源，它的辐射大致是各向同性的，和引力波信号的成协率高。因而，千新星是最具勘探远景的引力波事情电磁辐射对应体，并有助于解锁“超铁元素的来历”这一现代世界物理学范畴的严重科学问题。
短暴或长短暴、引力波信号、千新星（巨新星）信号的关联性示意图 | 图源：紫金山地理台
自2017年8月发现世界首例（也是迄今仅有一例）引力波与千新星成协事情GW170817/AT2017gfo之后，世界地理界对引力波事情电磁对应体，特别是千新星的查找热心空前高涨。多台先进的4米级、8-10米级望远镜都毅然投入很多时刻进行电磁对应体的查找。惋惜的是，迄今颗粒无收。
中意科学家组成的一个世界团队则另辟蹊径，经过对“已可揭露获取的短暴历史数据”体系剖析“挖宝”，迄今该团队共证认出3.5例引力波事情光学对应体，占世界上迄今已证认案例的近一半。其间0.5例是指该团队短暴中发现一些疑似千新星的痕迹，后得到其他团队更多数据的支撑和证认。
下面就让咱们随科学记者小紫（以下简称“紫”）一同和该论文一作——中国科学院紫金山地理台金志平研讨员（以下简称“金”）——来一场相对“论”。
紫：怎样承认找到了新的引力波电磁对应体？
金：千新星对错常牢靠的中子星并合事情探针，发现了千新星，就从另一方面代表着找到了引力波电磁对应体。
紫：那么千新星又是怎么从观测上被承认的呢？
金：承认千新星最牢靠的方法经过拍照光谱认证。其它方法还有多波段测光得到谱能量散布、多波段光变曲线，可以从流量、能谱和光变行为等多方面认证。
紫：研讨千新星有什么科学含义？
金：千新星的观测发现为引力波事情供给准确方位和红移等要害信息，它是引力波地理研讨中的重要人物。别的，千新星的勘探间隔比LIGO/Virgo勘探器所能勘探中子星并合事情的间隔更远，因而将会在提醒较高红移暂现源的中子星并合来历方面发挥要害作用。一起，千新星也是解锁“超铁元素来历”之谜的钥匙。
紫：新闻稿里说这个千新星的X射线能谱很硬，到底是啥意思？
金：高能天体物理中的，能谱标明的是不同能量的粒子数散布，大体遵守幂律谱散布（在双对数图上近似直线），能量越高，粒子数目越少。能谱的“硬”和“软”指得是其间高能量粒子份额的多和少，能谱“硬”意味着高能量粒子的份额高，能谱看上去比较“平”。在光学波段，习惯上用“蓝”和“红”标明。咱们计算了约10例有前期X射线和光学能谱的短暴，发现GRB 070809的X射线能谱（下图中红蓝箭头所指的两条线）比其他短暴的能谱都要“平”。
亮堂短暴的前期光学、X射线能谱比照图。GRB 070809具有最软（红）的光学谱及最硬的X射线谱。| 图源：紫金山地理台/Nature Astronomy
紫：这次在GRB 070809中找到的千新星有什么特别的含义？
金：一起发明多项千新星观测新纪录：观测开端时刻最早、温度最低、间隔宿主星系最远等。
观测时刻最早：中子星并合后约0.47天即开端观测，乃至略早于首例勘探到引力波电磁对应体的双中子星并合事情GW170817（约0.5天）。此前人们普遍认为，除非像GRB 170817A那样的伽玛暴喷流偏离了地球观测者方向，短暴喷流正对着咱们的情况下，伽玛暴余辉的辐射会很强，因而要寻觅千新星，需要从暴后数天的观测数据中去找。咱们的发现标明，在一些特别的暴中，余辉较弱，可以较早地发现千新星，这对未来的观测是一个很有含义的启示。
温度最低：迄今为止，能得到温度丈量的千新星样本并不多，有前期丈量的更少。此前，仅有与GW170817成协的千新星有前期丈量，0.5天左右的温度为10000K左右。而咱们这次在GRB 070809中发现的千新星约0.47地利仅5800K，意味着它或许代表了千新星一个新的亚类。
间隔宿主星系最远：之前发现的千新星（候选体）都发生在宿主星系中或边际，而此次是初次在宿主星系外面发现千新星信号，意味着发生GRB 070809的双中子星体系具有较高的“踢出速度”（kick velocity）或者是很长的并合时标。
最终，特别值得一提的是，前两个之最——GRB 070809余辉较弱和温度较低， 都与第三个之最——间隔宿主星系较远（因而周围介质密度低），有理论上自洽。
紫：为何会想到去历史数据中“挖宝”？
金：咱们很早就意识到千新星观测对引力波地理研讨和“超铁元素来历”之谜的重要含义。但是，受限于很少的几例观测样本，咱们对千新星自身性质的知道还很匮乏。咱们活跃寻求世界协作时机，请求VLT等世界大型设备的时刻去追寻引力波电磁对应体。在首例双中子星并合引力波事情GW170817电磁对应体的世界追寻中有重要贡献。
但是，千新星是暂现源，可以及时追寻的引力波事情又很有限，因而即使用性能杰出的世界大型望远镜，要发现千新星也绝非易事，更何况这些望远镜的观测时刻对错常之精贵。坐等，只能错失良机，必定不可。所以咱们决议另辟蹊径：已然中子星并合一起发生千新星和短暴，那么何不从短暴下手，从已知短暴的多波段历史数据去找千新星的踪迹呢？！中意协作千新星“挖宝”世界战队应运而生。
紫：你们这支世界“挖宝”战队的高效率背面有什么窍门吗？
金：咱们的“挖宝”世界战队组成始于2014年，长时间展开相应的可揭露获取数据的体系剖析，包含凯克望远镜（Keck，坐落夏威夷的10米口径光学望远镜）、哈勃空间望远镜（HST）的光学数据和NASA雨燕（Swift）空间望远镜的X射线数据等，创始了悉心致力于经过剖析历史数据发现千新星这一新范畴。
Keck望远镜拍到的GRB 070809图画（黑线相交处 / 暴后a. 0.47天，b. 1.47天） | 图源：紫金山地理台/Nature Astronomy
紫：对下一步作业有什么预期？
金：接下来咱们咱们都期望经过各种途径发现更多的千新星，特别是期望使用我国的设备展开观测研讨。对咱们之前说到的几个科学问题，样本越多，就会有越全面的了解。
来历：中国科学院紫金山地理台
