去年8月17日的早晨，天空中一道閃光開啟了天文學的新紀元。費米伽馬射線太空望遠鏡捕捉到的伽馬射線爆發，來自宇宙某處兩顆中子星（超大質量恆星坍縮和死亡時形成的極度緻密天體）的合併。但伽馬射線並不是合併產生的唯一事物。在費米探測到後的幾秒鐘內，來自合併的時空漣漪像閃電後的滾滾雷聲一樣，在位於美國的雷射干涉引力波天文臺（LIGO）和位於義大利的室女座（Virgo）天文臺迴盪。
這些漣漪被稱為引力波，探測它們更像是“聽”而不是“看”。根據波的到達時間和強度，天文學家將它們的源頭精確定位在一個距離地球1.3億光年的星系中。接下來，世界各地數千名科學家動員起來，對合並後的餘輝在整個電磁頻譜範圍內（從伽馬射線到可見光再到無線電波的頻率範圍）進行了協調研究。
付出是值得的。觀測結果表明，合併產生了大量的重於鐵的元素，證實了一種理論，即碰撞的中子星是宇宙中黃金和其他貴金屬的主要來源。隨著更多此類合併被探測和研究，集體普查可能會揭示許多關於中子星內部運作的資訊——這些城市大小的恆星屍體非常緻密，處於坍縮成黑洞的邊緣。此外，透過比較合併的亮度與其引力波的強度，天文學家可以測量其精確距離。這些知識可能使他們能夠探測暗能量的本質，暗能量是人們認為正在加速宇宙膨脹的神秘力量。
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2017年8月17日，天文學家使用位於智利拉斯坎帕納斯天文臺的斯沃普望遠鏡精確定位了中子星合併的來源。圖片來源：尤里·貝萊茨基
首次觀測到的中子星合併的科學收穫雖然令人印象深刻，但本可以更大。南極洲的冰立方天文臺尋找來自碰撞的幽靈粒子——中微子，但一無所獲——冰立方天文臺的首席科學家弗朗西斯·哈爾岑認為，最有可能的原因是這些粒子是以光束形式發射的，錯過了地球。如果探測來自合併的光和引力波類似於看到和聽到它，那麼發現中微子就如同品嚐它。
研究人員將這種協調方法稱為“多信使”天文學，其中信使可以是電磁輻射、引力波或亞原子粒子。天文學家在1987年開創了這種方法，當時他們看到光並品嚐到來自銀河系小型衛星星系之一中超新星爆發的中微子。然而，由於雷射干涉引力波天文臺（LIGO）和室女座（Virgo）天文臺，科學家們現在才可以將耳朵轉向引力波。多信使方法在許多方面都是天文學家最狂野的夢想之一的實現——儘管如此，它仍然需要處理來自不同天文臺的大量資料，這簡直是一場噩夢。
西北大學的天文學家、雷射干涉引力波天文臺（LIGO）團隊的傑出成員維姬·卡洛蓋拉說：“我們需要重新思考我們如何做這件事，因為我們可能很快就會每月甚至每週看到一次像這種合併這樣的事件。 “這一個事件佔據了人們的生活。[超過]人們的生活。我們都放下了手頭的一切，告訴家人和孩子，在結果公佈之前我們不會見到他們。”卡洛蓋拉說，合併事件可能會開始頻繁出現，以至於大多數合併事件將不會進行如此詳細的研究。
冰立方天文臺已經啟動了另一項全球多信使後續行動——這次研究的是2017年9月22日探測到的高能中微子的起源。這項努力初步將中微子追溯到一個耀斑碎片盤，該碎片盤圍繞著一個位於十多億光年外星系中心的超大質量黑洞執行。哈爾岑說，這一發現表明，這種“活動星系核”可能是宇宙中大部分高能中微子和宇宙射線的可能來源。“我們可能正處於揭示宇宙射線起源的最後階段，這在天文學中已經是一個多世紀的謎團，”他說。
已經有幾架小型望遠鏡專門用於調查來自雷射干涉引力波天文臺（LIGO）、室女座（Virgo）天文臺和冰立方天文臺的警報。但它們的能力與人們熱切期待的大型綜合巡天望遠鏡（LSST）相比相形見絀，這架望遠鏡配備了一個8.4米寬的反射鏡，計劃於2022年開始為期10年的巡天觀測。大型綜合巡天望遠鏡（LSST）從其位於智利山頂的位置每隔幾個晚上對整個可見天空進行成像，其全視之眼可能對探測雷射干涉引力波天文臺（LIGO）和室女座（Virgo）天文臺聽到或冰立方天文臺嚐到的未來事件的光學對應物至關重要。但“如果每晚有10個這樣的事件——那將破壞我們的巡天！”大型綜合巡天望遠鏡（LSST）首席科學家託尼·泰森說。泰森解釋說，要確定任何給定的引力波或中微子訊號的電磁源，都需要數小時的望遠鏡時間和篩選數兆兆位元組的原始資料。
大多數天文學家都認為，該領域的前景大於挑戰。哈佛大學的天體物理學家阿維·勒布說：“你很少在天文學中建立這種新的前沿領域，他曾在多信使方法方面做了大量工作。“大自然似乎對我們太仁慈了。”