中国天眼,再次取得世界级的发现!

发布时间：2023-06-29 15:06:24 所属栏目：动态来源：

导读：近日，由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关论文在我国天文学术期

近日，由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关论文在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究（RAA）》在线发表。

引力波信号极其微弱,但是探索宇宙中不发光物质的直接手段。因此,研究引力波的性质和影响,开辟引力波对宇宙的观察窗口,是天文学家长期努力的目标。20世纪70-80年代，引力波的存在通过观测脉冲双星系统的轨道变化得以间接证实，并获得了1993年诺贝尔物理学奖。2016年，美国激光干涉引力波天文台宣布在百赫兹频段探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波，并因此获得了2017年诺贝尔物理学奖。2017年8月，美国激光干涉引力波天文台又探测到了两个中子星并合产生的引力波，除了引力波信号，全频段的电磁辐射也被观测到了，预示着多信量天文学时代的到来。

李柯伽说：“星系中心的超大质量主序星双黑洞超级巨星系统，是迄今为止宇宙中质量最大的天体，其质量可能将是同一个太阳的亿到千亿倍。它绕转产生的引力波主要集中在纳赫兹频段，相应的信号时标为年到几十年。在这个频段内，还可能有宇宙早期原初引力波残存至今的部分和宇宙弦等奇异对象产生的引力波。”

开辟纳赫兹引力波探测宇宙的新窗口对于理解超大质量黑洞、星系并合历史、宇宙大尺度结构形成等问题具有重大意义。

国家天文台助理研究员、论文第一作者胥恒说：“纳赫兹引力波由于频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测十分具有挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是纳赫兹引力波目前已知的唯一探测手段。”

国际上，北美纳赫兹引力波天文台、欧洲脉冲星测时阵列、澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列，利用各自的大型射电望远镜，已分别组织开展了长达20年的围绕着纳赫兹引力波脉冲星的搜寻。近期,一些新的势力也逐渐加入到这一领域中,包括我国的中国脉冲星时间阵列,印度脉冲星时间阵列,南非脉冲星时间阵列。

在此次研究中，科研团队利用中国天眼对57颗毫秒脉冲星进行了长期系统性监测，并将这些毫秒脉冲星组成了银河系尺度大小的引力波探测器来搜寻纳赫兹引力波。基于独立开发的软件，科研人员对中国天眼收集的时间跨度3年5个月的数据进行分析研究，在4.6西格玛置信度水平（误报率小于五十万分之一）上发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。

研究团队面对观测时间跨度远于美、欧、澳三个国际团队的不利局面，充分利用中国天眼灵敏度高、可监测脉冲星数目多、测量精度更高的优势，长期系统地监测了一大批毫秒脉冲星，自主开发独立数据分析软件，以数据精度、脉冲星数量和数据处理算法上的优势弥补了时间跨度上的差距，使我国纳赫兹引力波探测灵敏度很快达到了与美、欧、澳相当的水平，从而同时实现此次重大科学突破。不过，受限于当前观测数据较短的时间跨度，团队暂时无法确定纳赫兹波段引力波的主要物理来源，“但这将随着后续观测数据时间跨度的增加而解决。” 李柯伽说，“如果数据时间跨度再增长3年5个月，我们的数据时间跨度将翻倍，而其他国际团队仅增长不到20%。”

中国科学院院士蔡荣根说：“此次中国脉冲星测时阵列研究团队的结果与超大质量的双黑洞系统的理论预期一致。特别重要的是，团队发现在所有的4.6个标准偏差范围内测量的信号中，相对于四极曲变量关联的相对值存在令人难以置信的性。

北京大学讲席教授何子山说：“ 产生纳赫兹引力波是超大质量黑洞并合的独有预言。这个期待已久的星际预言，终于实现了中国脉冲星测时阵列数据的研究，通过利用最新型的中国天眼望远镜获得了越来越多的观测证据。这是一项重大的科学突破，具有持久的巨大意义。这不仅是星系演化以及超大质量黑洞的发展中的重要基础,也是引力波天体物理学发展的重要转折点。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!