地球上的黃金從哪來?「黃金工廠」星星產生了一百個地球那麼重的...

地球上的黃金、鉑金，自古以來就被人類開採，但它們究竟從哪裡來？重金屬元素的來源是一直困擾科學家的問題。因探測引力波而獲2017年諾貝爾物理學獎的巴裡•巴裡什教授，利用雷射幹涉引力波天文臺（LIGO）就此進行了新的觀測實驗。

30日，他在第三屆世界頂尖科學家論壇上透露重大推測：科學家在實驗室裡運用中子碰撞製造重元素，而通過千新星的中子星碰撞就能計算出碰撞中產生的重元素。他與中國上海「前沿話題講堂」會場連線說，「千新星產生了重量為地球重量100倍的黃金和其他重元素，並最終進入地球。」他認為，這是目前科學家對地球上重元素來源的最好理解。

在真實世界裡，引力波是一位從天而降的「信使」，而這樣的「信使」在宇宙中還有很多。隨著人類科技的進步，人們發現的「信使」越來越多，對宇宙的了解也越來越多。在引力波研究先驅巴裡·巴裡什（Barry Barish）看來，新天文學正在誕生，那就是「多信使天文學」。

解放日報·上觀新聞記者了解到，和過去相比，天文學在利用電磁波譜中不同的波長進行天文學研究方面取得了卓越進步。應用射電望遠鏡這種非凡的技術來觀測同樣的現象，科學家能夠聚集不同區域的不同儀器，通過發射不同頻率信號的方式，從不同的角度、不同的波長讓黑洞成像，並最終理解宇宙的本質。

巴裡•巴裡什教授指出，多信使天文學是未來發展的趨勢。這種天文學通過不同信使進行信息結合的形式，來告知宇宙的發展變化。在多信使中，人類運用了電磁波譜、無線電波、可見光、高能光子等，當下多信使又增加了新成員——核相互作用力產生的中微子。這種信使不來自電磁相互作用，而來自其他相互作用的信息。總而言之，科學家結合不同信使來研究宇宙中同樣的現象，包括光子、電磁輻射、中微子等。

引力波首次探測是有關多信使天文學的第一個案例。巴裡•巴裡什教授通過不同地區的兩個探測器，在兩個黑洞相遇時碰撞、合併收集到的信號，證明引力波的存在。這個案例直接證明了過去不被天文學家認可的事實：恆星黑洞的存在。恆星燃盡之後的崩塌產生了恆星黑洞，而這次的探測又讓科學家了解到恆星黑洞不為人所知的其他性質，比如它們成對出現、和月球環繞地球形式相似，並且恆星黑洞的質量比太陽的質量大20倍以上。

對於巴裡•巴裡什來說，僅僅通過引力波來觀測宇宙還遠遠不夠。預測引力波的出現，並提醒天文學家將望遠鏡對準引力波產生的方向是非常重要的事情。他指出3臺探測儀器——雷射幹涉引力波天文臺（LIGO）的兩臺儀器和室女座幹涉儀（VIRGO）同時運作，對於提高信號精確度的重要性。實驗證明，除了中微子之外的所有電磁探測器都能檢測出信號。通過集中所有探測器發出的信號，最終呈現的信息能夠給科學家提供宇宙源頭的依據，了解並預測宇宙不同物質的運行規律。包括中子星碰撞生成了重元素，形成相當於100個地球重量的「黃金工廠」。