天文學家可能在時空中檢測到了背景漣漪

2021-01-21 太平洋電腦網

　　據外媒報導，截止到目前，我們人類探測到的引力波就像時空海洋中的海嘯，但科學家們相信，柔和的漣漪也應該遍及宇宙。 現在，一項對遍布銀河系的脈衝星發出的光進行的長達13年的調查可能已經揭示了這些背景信號的第一個線索。

        據了解，引力波是發生在空間和時間極端結構中的扭曲，通常在黑洞和/或中子星之間的碰撞中產生。一個世紀前，愛因斯坦廣義相對論首次對這種波進行了預言，但直到2015年它才直接探測到，此後幾年又探測到了數十個。

        儘管它們來自於宇宙中一些能量最大的事件，但當這些波到達地球時，它們實際上只是在非常小的範圍內扭曲了現實--大約是質子寬度的千分之一。

        迄今為止，所有探測到的引力波都是來自宇宙大災難的尖銳而突然的信號，不過也應該存在穩定低頻波的嗡嗡背景聲。但當然，它們更難被探測到，因為它們需要花費更長的時間覆蓋到地球。但找到它們是北美納赫茲引力波天文臺(NANOGav)的目標。

        這項新研究的論文首席作者Joseph Simon表示：「其他天文臺尋找的引力波在幾秒鐘的量級上。我們正在尋找的則是數年或數十年的波。」

        目前，尋找引力波需要使用像LIGO和Virgo等這樣極其靈敏的儀器，它們會將雷射射入4公裡長的隧道中以觀察光線的微小變形。但NANOGrav則可以將其放大進而對整個星系展開利用。

        在過去的3到13年裡，NANOGrav團隊一直對來自銀河系的45顆脈衝星進行觀測。脈衝星是一種快速旋轉的恆星，其輻射束以可預測的脈衝在地球上空擺動，其周期能在上億年間保持穩定。但就像LIGO的雷射一樣，引力波經過時應該會拉伸和擠壓它們發出的光，而這可能會讓天文學家探測到低頻引力波背景。現在，他們得到的數據似乎暗示了一些新的東西。「我們在資料庫裡發現了一個強烈的信號，但我們還不能說這就是引力波背景。」

        研究小組表示，他們還需要展開進一步的工作來確認這個信號是否來自引力波背景。理想情況下，更多的脈衝星將被加入到觀察名單中，而這一群脈衝星將需要更長的觀測時間。如果最終得到確認，那麼研究人員的下一步工作可能就是尋找它們的來源。據信，背景信號可能來自於隱藏在星系中心的特大質量黑洞之間的碰撞。

        NANOGrav小組成員Julie Comerford指出：「這些關於引力波背景的誘人跡象表明，超大質量黑洞很可能確實會合併，並且我們正處於宇宙中超大質量黑洞合併而成的引力波海洋中。」

　　【來源：cnBeta.COM】

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