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引力波背景将带来什么?

2021-01-16 10:22
陈述根本
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文/陈根

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2017年,它才被一项名为激光干涉仪引力波天文台(LIGO)实验的科学家首次直接探测到。

首次探究到的引力波相当于一次猛烈而短暂的爆炸。引力波往往来自于宇宙中的最大能量事件,但当这些波到达地球时,实际上也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。

尽管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,来自美国和加拿大的北美纳赫兹引力波观测站(NANOGrav)的科学家们则利用一个“星系大小”的空间观测站,从引力波或穿过宇宙并扭曲时空结构本身的涟漪中,找到了可能的独特信号的线索。

事实上,13年来,NANOGrav的研究人员对遍布银河系的几十颗脉冲星发出的光进行了深入研究,试图探测“引力波背景”,即科学家所说的持续不断地冲刷地球的引力辐射通量。

 陈根:引力波背景,将带来什么?

NANOGrav团队对来自银河系的45颗脉冲星进行了13年的观测。其中,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。

研究人员表示,探测到这种背景噪音将是一项重大的科学成就,这些引力波背景的初步迹象表明,超大质量黑洞很可能确实已经合并,这为了解宇宙运行方式打开了一扇新的窗口。显然,这些波的发现可以给科学家们提供新的工具,以研究许多星系中心的超大质量黑洞是如何随时间合并的。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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