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去年8月17日的早晨，天文学的一个新领域迎来了它的曙光。费米伽马射线太空望远镜瞥见了来自宇宙某处两颗中子星（大质量恒星坍塌死亡时形成的极致密星体）并合而迸发的伽马射线。不过，伽马射线并不是这个并合过程唯一的产物，就在这之后的几秒钟里，并合产生的时空涟漪已经在另两个天文台间——美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和意大利Virgo天文台——荡漾开来，就像那闪电过后的滚滚雷鸣。

这些涟漪便是引力波，而对它们的探测更像是“耳闻”而非“目睹”。根据引力波到达的时间和强度，天文学家在距地球1.3亿光年外找到了并合发生的准确位置。随后，全世界数千名科学家开始从伽马射线到可见光，再到无线电波的整个电磁波段上共同研究这场并合所遗留的余波。

付出终有回报。观测显示，并合过程产生了大量比铁更重的元素，这证实了中子星碰撞是宇宙中金等重金属元素的主要来源。将来，结合更多类似碰撞的观测数据和研究结果，我们或许能一探中子星的内部机制。这些城市般大小的恒星遗体是如此的致密，它们距坍塌成黑洞也不过一步之遥。此外，通过比较并合所发出辐射的亮度和引力波的强度，天文学家可以测算出它的具体位置。这些信息将有助于探索暗能量的性质，这种神秘的力量被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。

首次观测到中子星的合并可谓收获颇丰，但稍有遗憾的是，位于南极的冰立方中微子天文台（Ice-Cube observatory）未能找到此次碰撞所喷发的中微子。冰立方天文台的首席科学家弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen）解释说，原因很可能是这些鬼魅般的粒子是成束喷发的，而地球刚好错过了它们。如果把对射线和引力波的探测分别比作“看”和“听”中子星碰撞的话，找到中微子就像“品尝”一样了。

研究人员将这种联合研究方法称为“多信使”（multimessenger）天文学，电磁辐射、引力波或者亚原子粒子都可以充当天文学的信使。1987年天文学家首次提出了这一构想，当时观测到了银河系一个小卫星星系中的超新星爆发，天文学家既看到了爆发产生的光，还“尝”到了爆发释放的中微子。不过只到今天，科学家才可以开始竖起耳朵倾听引力波，这得感谢LIGO和Virgo天文台的建立。在很多方面，多信使方案都实现了天文学家的一个大胆梦想。尽管如此，他们还是需要面对来自不同观测机构的、洪水般的海量数据。

“我们需要认真考虑该如何应对，因为很快我们每个月甚至每周都会观测到类似这次碰撞的天文事件，”美国西北大学天文学家、LIGO研究小组重要成员薇姬·卡洛杰拉（Vicky Kalogera）说，“这次碰撞夺走了大家的生活。我们每个人都放下了手头所有的事情，告诉自己的家人和孩子，只有等结果公布才能再见。”并合过程可能将被频繁观测到，卡洛杰拉说，其中的大部分都不会像这次一样被毫分缕析地研究。

然而，冰立方中微子天文台已经发起了又一次全球多信使研究战役，这次的对象是2017年9月22日观测到的一个高能中微子源。目前的追踪结果显示，它来自于一团闪烁的尘埃盘，尘埃盘围绕一个距我们十亿光年之遥的星系中心的超大质量黑洞运动。这一发现意味着，哈尔岑说，这种“活动星系核”很可能是宇宙中穿行的大多数高能中微子和宇宙射线的来源。“我们或许正处在寻找宇宙射线源的最后关头，这个天文学谜题已经困扰我们一个多世纪了，”他说。

一些小型望远镜已经开始进一步观测来自LIGO、Virgo和冰立方的初探结果。不过它们的观测能力比起大型巡天望远镜（LSST）来说逊色很多。LSST装配有8.4米直径主镜，将于2022年正式开启它的首个10年服役期。届时，每隔几天就能从智利山巅传来整片可视星空的图像，未来，想要看到那些被LIGO和Virgo听到，或是冰立方尝到的天文事件，LSST的千里眼不可或缺。“但要是每晚都有10个事件要观测，那可会让我们不堪重负的！”LSST的首席科学家托尼·泰森（Tony Tyson）说。泰森进一步解释说，根据引力波或者中微子信号确定电磁波源，需要耗费数小时进行望远镜观测和原始数据筛查。

不过大多数天文学家都相信“多信使”天文学面临的机遇比挑战更多。“能在天文学中开辟出这样的新领域，真是太难得，”哈佛大学专攻多信使天文学的天体物理家阿维·洛布（Avi Loeb）说，“大自然对我们已经很偏爱了。”