宇宙碰撞可以在发生之前预测？
【菜科解读】
宇宙碰撞可以在发生之前预测吗？Credit: California Institute of Technology
神奇的地球uux.cn据美国物理学家组织网 by Whitney Clavin, California Institute of Technology：2017年8月17日，大约70架望远镜集体将目光投向了发生在数百万光年之外的两颗死星之间的激烈碰撞。
望远镜在彩虹般的波长中观察这一事件，从无线电波到可见光到最高能量的伽马射线。
当这对超高密度中子星相互碰撞时，它们向外抛出碎片，这些碎片会发光几天、几周甚至几个月。
一些旁观的望远镜在灼热的爆炸中发现了金、铂和铀，证实了我们宇宙中大多数重元素都是在这种类型的宇宙碰撞中形成的。
如果故事到此结束，这一宇宙事件本身就会引人注目，但那天的天文聚会上还有其他三个探测器——两个属于LIGO 激光干涉引力波天文台，一个属于欧洲的处女座。
LIGO和处女座观察到的不是光波，而是引力波，或者由大质量加速物体产生的时空颤动。
随着中子星螺旋在一起，它们在合并并爆发出光之前会产生引力波。
正是Virgo室女座引力波网络提醒了世界各地的几十架望远镜，上面的天空中正在发生惊人的事情。
如果没有LIGO和处女座，2017年8月17日将是天文学中典型的一天。
从那时起，Virgo室女座网络只发现了另外一个中子星合并；在这种情况下，发生在2019年，基于光的望远镜无法观测到这一事件。
light处女座也探测到了几十个二元黑洞合并，但在大多数情况下，这些都不会发光。
随着Virgo处女座预定于今年5月回归，天文学家们正兴奋地为更多爆炸性的中子星合并做准备。
一些LIGO团队成员心中的一个紧迫问题是:他们能更快地探测到这些事件吗——甚至可能在死亡太阳碰撞之前？
为此，研究人员正在开发早期预警软件，以在撞击前几秒钟甚至整整一分钟提醒天文学家中子星合并。
“这是一场与时间的赛跑，”加州理工学院博士后学者瑞安·麦咭说，他正与佐治亚理工学院教授苏拉比·萨克德夫共同领导预警软件的开发。
“我们错过了宝贵的时间来理解这些合并前后发生了什么，”他说。
十一个小时后，源头找到了
一旦LIGO探测到一个可能的中子星碰撞，地面和宇宙的望远镜就开始追踪并精确定位它的位置。
由三个引力波探测器组成的Virgo处女座网络有助于缩小烟火发生的大致位置，同时需要基于光学的望远镜来识别中子星所在的确切宇宙岛。
对于8月17日的事件，即GW170817，大多数基于光的望远镜直到9个小时后才干开始搜索引力波事件的来源。
Virgo处女座团队在中子星碰撞40分钟后向天文学界发出了第一个警报，并在事件发生4.5小时后绘制了第一张星图，概述了事件的大致位置。
但是到那个时候，南部天空中感兴趣的区域已经下降到地平线以下，超出了能够看到它的南方望远镜的视野。
天文学家将不得不焦急地等待，直到事件发生后九个小时才开始搜索天空。
中子星碰撞后大约11个小时，几台地面光学望远镜终于锁定了电波的来源:一个名为NGC 4993的宇宙岛，距离我们大约1.3亿光年。
为下次跑步做准备
中子星怎么相互撞击并在宇宙中播种重元素的故事已经过去了11个小时，天文学家们急切地等待着更多的中子星碰撞。
对于Virgo室女座的即将到来的运行，其中也将包括日本KAGRA的观测，探测器已经进行了一系列升级，以使它们能够更好地捕捉引力波事件，从而捕捉中子星合并。
该团队预计在下一次运行中探测到4到10个中子星合并，并在计划于2027年开始的当前高级探测器网络的第五次观测运行中探测到多达100个。
计划在21世纪30年代使用更先进的探测器。
下一次运行将采纳的一个新功能是早期预警警报系统。
这个专门的软件将补充到目前为止常规用于探测所有引力波事件的重要软件。
主软件也称为搜索管道，通过将数据与已知信号或波形库进行匹配，寻找隐藏在嘈杂的LIGO数据中的微弱引力波信号，这些信号或波形代表不同类型的事件，如黑洞和中子星合并。
如果发现并确认了匹配，就会向天文学界发出警报。
预警软件以同样的方式工作，但只使用波形的截断版本，以便它可以更快地工作。
“探测器在观测过程中不断获取新数据，我们将波形与数据进行比较。
麦咭说:“如果我们使用截断的波形，我们就不必等到收集了足够多的数据后再进行比较。
”。
“权衡的结果是，信号需要足够大，以便使用截断的波形进行检测。
主要的是仍然沿着预警管道运行重要管道，以拾取较弱的信号，并获得最佳的最后定位。
”麦咭、萨克德夫和他们的同事正在研究一条名为GSTLAL的预警管道；Virgo处女座的其他预警管道也在建设中。
在烟火之前
当中子星像一对冰舞者一样互相围绕旋转时，它们的轨道越来越快，并发出频率越来越高的引力波。
中子星之间的最终舞蹈比黑洞之间的持续时间更长，在LIGO最敏感的频带内长达几分钟，这给了LIGO和处女座更多的时间来捕捉太阳戏剧性结局的前奏。
在GW170817的情况下，这对混合的中子星在Virgo处女座可探测到的频率范围内停留了六分钟，然后两个天体最后合并。
LIGO预警软件的截断波形旨在捕捉这最终一支舞的片段；事实上，研究人员认为该软件最后会在碰撞前一分钟捕捉到中子星合并。
如果是这样，这将给世界各地的望远镜更多的时间来发现和研究爆炸。
“在下一次运行中，我们可能能够提前10秒捕捉到中子星合并，”Sachdev说。
“到第五次运行时，我们相信我们可以捕捉到一个完整的一分钟警告。
”
对于天文学家来说，一分钟是很长的时间。
加州理工学院天文学教授Gregg Hallinan是加州理工学院欧文斯谷射电天文台的主任，他说，中子星即将合并的早期预警对伽马射线、X射线和射电望远镜尤为主要，因为碰撞可能在一开始就在这些波长上爆发。
哈利南说:“射电望远镜阵列，如欧文斯谷射电天文台 OVRO-LWA的长波长阵列和加州理工学院未来的2000天线深度天气阵列 DSA-2000，可能能够探测到理论上在中子星合并时发生的射电闪光，以及在合并前的最终一次检查中的一些模型。
”“这将告诉我们这些大规模毁灭性事件的直接环境。
更主要的是，看到无线电闪光还可以帮助我们迅速确定合并的地点。
”
加州理工学院的研究生Shreya Anand说，早期对合并的光学和紫外线观察可以揭示关于它们演化的新信息，例如元素是怎么在碰撞中喷出的快速移动物质中形成的。
Anand在加州理工学院天文学教授Mansi Kasliwal 2007级硕士，2011级博士的小组工作，她自己正忙于开发软件，不是为了预警系统，而是一旦收到来自LIGO的警报，就搜索天空中的中子星合并和其他宇宙事件。
Kasliwal的小组目前正在为Zwicky Transient Facility ZTF和即将到来的广域红外瞬态探测器 WINTER开发软件，这两个探测仪器位于加州理工学院的帕洛马天文台。
ZTF和温特可以追踪LIGO警报来发现和观察中子星合并。
Anand正在开发一种软件来加速这种搜索。
“我们的算法计算出怎么最好地覆盖天空的不同区域，以及持续多久，以确保找到目标的最大机会，”她说。
“在合并的早期阶段，我们错过了有趣的物理学。
LIGO团队的预警软件和我们的望远镜搜索软件将加快我们早期发现事件的机会。
这将最后让我们对正在发生的事情有一个更完整的了解。
”
麦咭领导的预警研究发表在2021年的天体物理学杂志《快报》上。
Sachdev领导的这项研究也发表在2020年的天体物理学杂志Letters上。
我们对外星人如此着迷？
（图片来源：uux.cn迪士尼）（神秘的地球uux.cn）据阿尔伯塔大学（杰夫·麦克马斯特）：太空历史学家表示，外星人在征服大众想象力方面有着悠久的历史，并反映了我们的恐惧。
罗伯特·史密斯确信外星人赢了。
阿尔伯塔大学教授外星人历史课程的太空历史学家说：“入侵已经发生，一切都结束了。
”。
与其说史密斯相信它们的真实存在，不如说外星人在人类的想象中提出了他们的要求。
他说：“看看任何一个晚上的电视节目表，很明显它们无处不在。
有外星人的节目数量惊人。
”就在上个月，《异形》系列的第七部电影《异形罗穆卢斯》在全球影院上映。
自1979年以来，该系列一直吸引着人们的集体想象力，并且没有放缓的迹象。
到目前为止，《罗穆卢斯》在全球的总票房已超过2.25亿美元，成为该系列中票房第三高的电影。
当史密斯没有为即将出版的一本关于这一主题的书追踪2021年12月发射的詹姆斯·韦伯望远镜的每一个细节时，他正在为一场名为“外星生命辩论史”的高级研讨会复习笔记。
据他说，这是世界上唯一一门探究“从古代到今天外星生命的存在、性质和可能意义”的课程史密斯认为，外星人至少自古以来就一直在入侵我们的想象。
希腊哲学家伊壁鸠鲁首次提出宇宙由原子组成的观点，他推测了其他世界，罗马诗人卢克莱修也是如此。
公元二世纪，萨莫萨塔的卢西恩写了一部被认为是第一部科幻作品的讽刺作品，名为《真实故事》，讲述了太阳和月亮上的居民为金星殖民化而斗争的故事。
史密斯说：“人们总是对你可以称之为他人的东西着迷，他们通常与我们非常相似，但有时不同，甚至截然不同。
”。
“外星人变成了一面镜子，通过试图了解人们如何看待外星人，我们也了解了人们对人类的看法。
”史密斯说，即使是中世纪的天主教会也认为外星人的可能性是上帝力量的表现。
“如果你上的是中世纪的大学……你可能会研究的主题之一是其他世界，因为如果你说没有其他世界，那就被视为限制了上帝的力量。
”史密斯说，1686年，法国作家伯纳德·勒·波维耶·德·丰特内尔出版了《世界多元性对话》，自此，人们对外星人的迷恋开始高涨。
这本书被认为是出版史上第一部科学巨著，当时被许多人阅读，在出版了近100版后至今仍在印刷。
根据史密斯的说法，该文本的最佳英文翻译是由前美国大学英语教授和科幻小说作家H.a.哈格里夫斯于1990年完成的。
它被认为是启蒙运动的第一部主要作品之一，部分灵感来自哥白尼的革命性发现，即地球围绕太阳旋转，而不是相反。
宇宙学的这一转变为其他太阳系的存在提供了可能性，因此也为其他世界的存在创造了可能性。
史密斯说，到18世纪，“绝大多数受过教育的人可能相信其他世界的生活。
”。
《对话》的流行和外星生命的想法一直持续到19世纪，引发了当时两位主要知识分子之间的激烈辩论——科学家大卫·布鲁斯特和英国圣公会牧师兼科学哲学家威廉·惠威尔。
史密斯说，这场辩论“催生了大量的文学作品”，其中可能包括有史以来最著名的外星人入侵故事：H.G.威尔斯1897年的《世界大战》，这部电影在20世纪留下了不可磨灭的印记。
威尔斯的小说被广泛认为是对英帝国主义焦虑的反映。
作者曾说过，这个故事是由他与兄弟讨论英国对塔斯马尼亚的残酷殖民引起的；他想知道，如果火星人以同样的方式对待英国，会发生什么。
《世界大战》触及了人类的一种基本恐惧，这一点在1938年哥伦比亚广播公司广播电台奥森·威尔斯讲述的版本中得到了著名的体现，据报道，该版本在一些没有意识到这是小说的听众中引起了恐慌。
史密斯说，在20世纪上半叶，由于天文学家推测太阳系相对罕见，人们对外星人的兴趣在很大程度上略有下降。
但随着20世纪50年代末和60年代初的太空竞赛，这种狂热再次抬头。
史密斯说：“我们一把宇宙飞船送入太空，我们就在思考它的影响。
”。
“记住，美国人实际上是通过在火星上寻找生命来庆祝他们的200周年纪念日的（1976年发射了维京1号）。
”从那时起，人们对外星人的兴趣就无情而普遍，大量的电影证明了我们对所有外星事物的迷恋，从《夺宝奇兵》、《星际迷航》和《2001：太空漫游》到《外星人》、《第三类接触》、《X档案》和《神秘博士》。
这几乎没有触及表面。
从长远来看，史密斯相信外星人的存在吗？他更喜欢听从伟大的科幻作家亚瑟·C·克拉克的意见。
“存在两种可能性：要么我们在宇宙中是孤独的，要么我们不是。
两者都同样可怕。
”
外星人是不是来过地球？看看这几个神秘事件就知道了
外星人这种东西，他们的科技水平很有认知水平，可能早已就已经超过了人类。
当他们来到地球之后，会发生一些让我们措手不及，感觉到十分神秘的事情。
下面我们就来说一说和外星人之间有关的几个事情，说不定就可以确认外星人的存在。
地球上的海洋第一个问题就是地球上的这么多的海水到底是从哪里来的？有的人会觉得在几百万年之前地球下过一场暴雨，而这场暴雨持续了200万年。
但我们现在也知道雨水是淡水，但是海水则是咸水。
还是显然是不一样的。
也有人觉得可能是因为陨石的撞击，但多么大的陨石可以有这么多的水源呢。
要说经过陨石的撞击，把地球撞击出来了一个海洋一样的大坑还行。
至于海水，现在还无法解释。
玛雅文明的消失最让人们感觉到疑惑的还是玛雅文明，为什么到最后会消失，因为马雅文明对于我们来说是一个十分感兴趣的远古文明这样的一个文明，不管怎么说都是应该有后代存在的，但是现在来看玛雅文明已经完完全全的消失了，只是留下来了一些遗迹而已。
就有很多人猜测外星人可能是把玛雅文明给带走了，或者玛雅文明有很强大的天文知识。
自己去了其他的星球。
麦田怪圈虽然到后面有艺术家兄弟，成人漫天官宣是自己完成的，但是在前期的一些麦田怪圈和他们并没有关系。
所以现在麦田怪圈是不是外星人创造出来的也很难说。
