影/重大突破!天眼FAST發現「納赫茲引力波」蹤影 有助探索宇宙奧秘

記者陳怡伶/綜合報導

大陸「天眼」(FAST)又取得重大突破!由大陸科學院國家天文台等單位研究人員組成的大陸脈衝星測時陣列(CPTA)研究團隊,利用大陸天眼FAST觀測數據,發現「納赫茲引力波」存在的關鍵證據,這項研究成果將有助於人類揭開宇宙奧秘。相關研究已於大陸天文學術期刊《天文與天體物理研究》發表。

大陸CPTA團隊利用「天眼」,探測到納赫茲引力波存在的關鍵性證據。圖為位於貴州黔南的500米口徑球面射電望遠鏡。(圖/新華社)

據《央視》、《人民網》報導,引力波是由加速運動的有質量物體擾動周圍的時空而產生的時空漣漪,其信號極其微弱,卻是探測宇宙中不發光物質的直接手段,探測引力波並且開闢引力波觀測宇宙的新窗口是天文學家長期以來追求的目標,並且對人類探索宇宙意義深遠。

而納赫茲引力波是引力波的一種,是宇宙一種極低頻擾動,其頻率為10的負9次方赫茲,其周期長達數年,其波長可達數光年,對它的探測十分具有挑戰性。不過納赫茲引力波的存在將有助於理解宇宙超大質量黑洞,星系的形成、演化、合併,以及宇宙大尺度結構形成等問題。

目前探測納赫茲引力波的唯一方法是,利用類似於大陸天眼FAST這種大型射電望遠鏡對一批自轉極其規律的毫秒脈衝星進行長期測時觀測。

論文通訊作者、大陸國家天文台研究員李柯伽介紹,實際上真正的引力波探測器是那些脈衝星,CPTA團隊就是用大陸天眼FAST去讀取這些脈衝星的信號,來判斷空間是如何受到引力波的影響。

本次研究中,CPTA團隊利用天眼FAST對57顆毫秒脈衝星展開了長期系統性監測,並將這些毫秒脈衝星組成了銀河系尺度大小的引力波探測器,來搜尋納赫茲引力波。耗時3年5個月的數據進行分析研究,終於發現了具有納赫茲引力波特徵存在的關鍵證據。

大陸科學院國家天文台台長常進表示,證據就是脈衝星到達的時間,由於納赫茲引力波產生的時空漣漪,引發的晃動。脈衝星角度的變化,是納赫茲引力波存在的一個重要的依據。

大陸天眼探測到納赫茲引力波存在的關鍵證據。(圖/翻攝大陸科學院國家天文台網站)

《中國科學報》指出,近20年來,北美納赫茲引力波天文台(NANOGrav)、歐洲脈衝星測時陣列(EPTA)、澳洲帕克斯脈衝星測時陣列(PPTA)等脈衝星測時陣列合作組都利用各自的大型射電望遠鏡,分別對納赫茲引力波展開搜尋,並且在同一時間宣布了相似的結果。

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