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激光干涉儀重力波觀測站(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory，簡稱LIGO)及處女座重力波團隊 (The Virgo Collaboration，簡稱Virgo)宣佈其探測器共同觀測到由中子星激烈相撞而產生的重力波及光。這是首次同時探測到重力波及光的天文現象。有關今次發現(簡稱GW170817)的論文已被《物理評論快報》接納並於香港時間昨天(10月16日)晚上十時發表。 

是次發現由位於美國的LIGO、位於歐洲的Virgo探測器，以及約70個地面和太空的觀測站所發現。

中子星是由大質量超新星爆炸所形成，為現時所知、最小和密度最高的星體。當中子星互相盤旋時，它們釋放的重力波可被探測到的時間約為100秒；當中子星相撞時，它們會以伽瑪射線的形式把光釋放出來，並於地球上比重力波遲2秒才可看到。此現象發生後的數週內，科學家亦探測到其他形式的光或電磁波，包括X光、紫外光、可見光、紅外線和無線電。

是次觀測給予天文學家一個前所未有的機會來探索中子星相撞的現象。例如美國雙子星天文台(U.S.​ ​Gemini​ ​Observatory）、​歐洲極大望遠鏡(​European Very​ ​Large​ ​Telescope）和哈勃太空望遠鏡(​​Hubble​ ​Space​ ​Telescope)的觀測結果顯示有包括金和鉑的物質在是次過程中形成的跡象，解決了一個長達50年的疑團—比鐵更重的元素(約佔全部元素的一半)的來源。

香港中文大學（中大）是唯一參與LIGO研究工作的香港院校，研究團隊由中大物理系助理教授黎冠峰教授領導。黎冠峰教授表示：「能夠利用多種不同的儀器捕捉到這個罕見的天文現象絶對是一件了不起的事情。這見證了LIGO-Virgo團隊​ ​（LIGO​-Virgo ​​Collaboration）已經與天文界建立了​密切的關係，令科學家能更有效地分享資訊和作出應對。我對我的團隊及他們於是次探測付出的努力引以為傲。我們亦藉此次發現研究基本物理，例如廣義相對論和超高密度物質的特性。以我所知，過去未曾有人能夠預見像這次多信使天文學的壯觀例子。」

黎教授續說:「今次發現亦突顯出天文學家之間團隊合作的重要性。我們和本地的天文學家曾討論集合不同天文團隊的長處，向同一個目標進發。這次發現亦帶來了一個良好的契機，我希望今次發現能再次引起社會大眾對於追求天文學和科學知識的渴求。」

一個星際標誌

是次重力波訊號是於美國東部夏令時間(Eastern​ ​Daylight​ ​Time) 8月17日早上8時41分(香港時間當天晚上8時41分)由一對分別位於路易斯安那州列文斯頓(Livingston,​ ​Louisiana)和華盛頓州漢福德(Hanford,​ ​Washington)的LIGO探測器探測到。而第三個位於意大利鄰近比蕯的Virgo探測器亦提供了資料，有助科學家為此天文現象定位。當時，由於要進行先進激光干涉儀重力波觀測站(Advanced​ ​LIGO）的升級工程，LIGO已將近結束其第二次觀測運作；而Virgo則剛開展自升級至先進處女座探測器(Advanced​ ​Virgo)後的首次運作。

在8月17日，LIGO的實時數據分析軟件在其中一個LIGO探測器中捕捉到一個由太空傳來的強烈重力波訊號。差不多同一時間，在美國太空總署(NASA)的費米伽瑪射線空間望遠鏡(Fermi​ ​space​ ​telescope，簡稱費米)上的伽瑪射線暴監視系統(​Gamma-ray​ ​Burst Monitor)亦探測到伽瑪射線暴。LIGO-Vigro的分析軟件對比兩個訊號，得出這兩個訊號偶然同時發生的機會極微的結論，而另一個LIGO的自動分析亦指出另一個LIGO探測器亦錄得一致的重力波訊號。LIGO-Virgo團隊頻繁探測到重力波訊號，再加上費米的伽瑪射線探測，讓全球的望遠鏡能夠跟進是次天文現象。

LIGO的數據顯示是次事件中的兩個距離地球相對較近，距離約為1.3億光年的天文物體相互旋進。此次的物體並不如LIGO和Virgo之前所探測到的雙黑洞般擁有龐大質量，相反，科學家估算該旋進的物體之質量範圍約為1.1至1.6倍太陽質量，處於中子星的質量範圍內。一個中子星的直徑約為20公里(12英里)，其密度之高從一湯匙份量的中子星物料便等同約一億公噸的質量中可見一斑。

理論學家預計當中子星相撞時，它們會釋放出重力波和伽瑪射線，其強大的噴射物亦會釋放出橫跨電磁波譜的光。在費米探測到伽瑪射線暴後不久，歐洲太空總署的伽瑪射線觀測站INTEGRAL(European​ ​Space​ ​Agency’s​ ​gamma-ray​ ​observatory​ ​INTEGRAL)亦確認了一個短伽瑪射線暴；這個新觀測站確認了最少有部份短伽瑪射線暴是由中子星合併所產生—在此之前，這僅僅只是一紙理論。

兩個中子星在相撞的一瞬間，它們的主體合併成為一個超高密度的物體，並釋放出伽瑪射線「火球(fireball)」。是次初步測量到伽瑪射線以及成功探測到重力波，亦證實了由愛因斯坦所提出的廣義相對論中的預言重力波是以光速傳播。

理論學家預計在最初的火球發生後，將會產生一個名為「千新星(kilonova)」的現象﹕中子星相撞後殘留下來的物質開始相撞、發光、被吹離相撞的地區、最後遠離於太空中。最新以光為基礎的觀測顯示了比較重的元素，例如鉛和金是於這些相撞中產生，並隨後分佈在整個宇宙中。

世界各地的望遠鏡將會在未來數個月繼續觀測中子星合併的餘輝，進一步收集合併各階段、其與四周環境的相互作用、以及產生宇宙中最重的元素的過程之實證。

激光干涉儀重力波觀測站(LIGO)

LIGO由美國國家科學基金會(NSF)斥巨資資助，並由加州理工學院和麻省理工學院構思、建造及操作。完成升級後的Advanced LIGO由美國國家科學基金會與德國Max Planck Society、英國Science and Technology Facilities Council及澳洲Australian Research Council全力支持。

LIGO科學合作組集合逾1,200名來自世界各地的科學家，當中包括GEO合作組的成員。其他合作夥伴資料可參閱以下連結：http://ligo.org/partners.php

處女座重力波團隊(The Virgo Collaboration)

Virgo團隊由多於280名來自二十個不同的歐洲研究團隊的物理學家及工程師組成。當中包括法國的Centre National de la Recherche Scientifique(CNRS)、意大利的Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(INFN)、荷蘭的Nikhef、匈牙利的MTA Wigner RCP、波蘭的POLGRAW小組、西班牙的瓦倫西亞大學(the University of Valencia)及鄰近意大利比薩的歐洲重力波天文台(European Gravitational Observatory）。