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

宇宙奥秘 2021-01-15 16:28:00婧雯

（猎奇资讯网www.lieqiwo.com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。”