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北美纳赫兹引力波天文台(NANOGav)对银河系脉冲星调查 在时空中检测到背景涟漪

北美纳赫兹引力波天文台(NANOGav)对银河系脉冲星调查 在时空中检测到背景涟漪

北美纳赫兹引力波天文台(NANOGav)对银河系脉冲星调查 在时空中检测到背景涟漪

北美纳赫兹引力波天文台(NANOGav)对银河系脉冲星调查 在时空中检测到背景涟漪

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,截止到目前,我们人类探测到的引力波就像时空海洋中的海啸,但科学家们相信,柔和的涟漪也应该遍及宇宙。现在,一项对遍布银河系的脉冲星发出的光进行的长达13年的调查可能已经揭示了这些背景信号的第一个线索。

据了解,引力波是发生在空间和时间极端结构中的扭曲,通常在黑洞和/或中子星之间的碰撞中产生。一个世纪前,爱因斯坦广义相对论首次对这种波进行了预言,但直到2015年它才直接探测到,此后几年又探测到了数十个。

尽管它们来自于宇宙中一些能量最大的事件,但当这些波到达地球时,它们实际上只是在非常小的范围内扭曲了现实--大约是质子宽度的千分之一。

迄今为止,所有探测到的引力波都是来自宇宙大灾难的尖锐而突然的信号,不过也应该存在稳定低频波的嗡嗡背景声。但当然,它们更难被探测到,因为它们需要花费更长的时间覆盖到地球。但找到它们是北美纳赫兹引力波天文台(NANOGav)的目标。

这项新研究的论文首席作者Joseph Simon表示:“其他天文台寻找的引力波在几秒钟的量级上。我们正在寻找的则是数年或数十年的波。”

目前,寻找引力波需要使用像LIGO和Virgo等这样极其灵敏的仪器,它们会将激光射入4公里长的隧道中以观察光线的微小变形。但NANOGrav则可以将其放大进而对整个星系展开利用。

在过去的3到13年里,NANOGrav团队一直对来自银河系的45颗脉冲星进行观测。脉冲星是一种快速旋转的恒星,其辐射束以可预测的脉冲在地球上空摆动,其周期能在上亿年间保持稳定。但就像LIGO的激光一样,引力波经过时应该会拉伸和挤压它们发出的光,而这可能会让天文学家探测到低频引力波背景。现在,他们得到的数据似乎暗示了一些新的东西。“我们在数据库里发现了一个强烈的信号,但我们还不能说这就是引力波背景。”

研究小组表示,他们还需要展开进一步的工作来确认这个信号是否来自引力波背景。理想情况下,更多的脉冲星将被加入到观察名单中,而这一群脉冲星将需要更长的观测时间。如果最终得到确认,那么研究人员的下一步工作可能就是寻找它们的来源。据信,背景信号可能来自于隐藏在星系中心的特大质量黑洞之间的碰撞。

NANOGrav小组成员Julie Comerford指出:“这些关于引力波背景的诱人迹象表明,超大质量黑洞很可能确实会合并,并且我们正处于宇宙中超大质量黑洞合并而成的引力波海洋中。”

相关报道:如同酒会中的私语 银河系低频背景信号能“听”到

(神秘的地球uux.cn报道)据科技日报(张梦然):人类已经探测到的引力波就好比时空海洋中的“海啸”,但现在科学家们发现,更为柔和的涟漪应该遍及或者说贯穿了全宇宙。据物理学家组织网、每日科学网近日报道,在一项长达13年的研究调查中,“北美纳赫兹引力波天文台”天文学家对遍布银河系的脉冲星发出的光进行了详细分析,其或为人类揭示这些背景信号线索提供了第一个证据。

引力波被认为是发生在空间和时间极端结构中的扭曲,人类第一次直接探测到引力波的成就也让科学家获得了诺贝尔物理学奖。近几年,凭借LIGO和Virgo等极其灵敏的仪器,科学家又陆续有相关发现,而如果将迄今为止所有探测到的引力波比拟为剧烈而短暂的爆炸,那么宇宙中还应存在一种稳定低频波的背景信号,就如同一个酒会上你听到的觥筹交错与私语声,然而,后者更难以被探测到。

13年来,“北美纳赫兹引力波天文台”的任务即是仔细研究遍布整个银河系的数十个脉冲星发出的光,以试图检测独特的背景信号,研究论文主要作者约瑟夫·西蒙表示:“其他天文台寻找的引力波在几秒钟的量级上。我们正在寻找的则是数年或数十年的波。”

“北美纳赫兹引力波天文台”团队一直对来自银河系的45颗脉冲星进行观测。脉冲星是一种快速旋转的恒星,其辐射束以可预测的脉冲在地球上空摆动,其周期能在上亿年间保持稳定,而由于引力波经过时会拉伸和挤压它们发出的光,让天文设备可以探测到这种低频引力波背景。目前,团队得到的数据库中“发现了一个强烈的信号,但我们还不能说这就是引力波背景。”

研究团队还需要展开进一步的工作来确认这个信号是否来自引力波背景,紧接着更多的脉冲星也将被加入到观察名单中,如最终得到确认,宇宙中超大质量黑洞合并而成的引力波海洋或将被揭示。

相关论文近日发表于《天体物理学杂志快报》上。




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