GW170817引力波世界所在的宿主星系NGC 4993

　　過去兩年，至少有五例引力波事件直接驗證了愛因斯坦的重力和時空模型。對這些事件的建模也提供了大量恒星形成、伽馬射線暴、中子星特征等信息，并首次證明了類似黃金的重元素如何形成的理論。不過現在，天文學家已經利用去年雙中子星合并引發的引力波事件來測量宇宙的年齡。

　　北京時間2017年10月16日晚10時，LIGO-Virgo科學合作組及全球各主要天文臺同步宣布：首次直接探測到雙中子星并合產生的引力波及其伴隨的電磁信號。這一引力波事件正式編號——GW170817，總共有1314名來自世界各地的科學家參與，哈佛—史密森尼天體物理中心(CFA)的多位天文學家也參與其中。

　　GW170817是人類首次探測到雙中子星并合產生的引力波事件

　　通過分析，CFA的科學家推斷出這一引力波事件的固有強度。由于引力波源距離越遠，我們能夠接受到的引力波強度越弱，據此研究人員測算出引力波源遠在1.4億光年外。

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　　由于宇宙膨脹，引力波源所在的星系NGC4993正遠離我們，這一點可以從它的光譜中測量出來。在確定了NGC4993星系距離我們有多遠，以及遠離我們的速度后，科學家可以據此計算出宇宙膨脹的時間，也就是宇宙的年齡。由于存在一些不確定因素，他們據此計算出宇宙的年齡在119億~157年之間。

　　通過這一單一事件推算出的宇宙年齡，于依靠傳統方法得到的數值大體相同。現在我們通常所知的宇宙年齡是建立在數十年觀測基礎之上，主要通過宇宙微波背景輻射和星系運動情況來獲得。前者通過測量宇宙大爆炸后約40萬年的微弱光線分布來推算宇宙年齡，后者則涉及對數萬星系的距離和運動的統計分析。

　　事實上，通過單一的引力波事件就能測量宇宙年齡可以說是非同尋常，但并非每起引力波事件都能如此。在GW170817引力波事件中，得益于引力波源的光學信號，并且既不太遠也不太過暗淡，從而能夠提供計算宇宙年齡所需的速度值。如果能夠對足夠多的引力波事件進行大樣本的統計計算，得到的年齡值的不確定范圍將進一步縮小。

　　值得一提的是，盡管宇宙微波背景輻射和星系運動計算出的宇宙年齡已經相當精確，但這兩種方法獲得的結果相互之間存在約10%的差異。

　　這個差異可能來自觀測的誤差，但也有天文學家懷疑這反映了某種真實的差異，可能來自宇宙膨脹過程中我們還未曾了解的環節。也許引力波能夠在未來解決這一難題。(dogstar)