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科學(xué)家利用脈沖星計時(shí)陣列對來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的引力波展開(kāi)探索

發(fā)布時(shí)間:2021-09-16 09:30:55來(lái)源:cnBeta

  據外媒報道,銀河系承載著(zhù)超大質(zhì)量黑洞,其重量是我們太陽(yáng)的數百萬(wàn)到數十億倍。當星系發(fā)生碰撞時(shí),位于其中心的一對超大質(zhì)量黑洞也處于碰撞過(guò)程中。在兩個(gè)黑洞撞上對方之前,可能需要數百萬(wàn)年的時(shí)間。當它們之間的距離足夠小時(shí),黑洞雙體開(kāi)始在時(shí)空中產(chǎn)生漣漪,這被稱(chēng)為引力波。

  引力波在 2015 年首次被觀(guān)測到,但它們是從相對較小的黑洞中探測到的。來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的引力波對科學(xué)家來(lái)說(shuō)仍是個(gè)謎。它們的發(fā)現對于弄清星系和恒星是如何形成和演化的以及找到暗物質(zhì)的起源將是非常寶貴的。

  Boris Goncharov 博士和 Ryan Shannon 教授領(lǐng)導的一項最新研究試圖解決這一難題,他們都是來(lái)自 ARC 引力波發(fā)現卓越中心(OzGrav)的研究人員。通過(guò)利用來(lái)自澳大利亞實(shí)驗(即帕克斯脈沖星計時(shí)陣列)的最新數據,該科學(xué)家團隊搜索了來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的這些神秘的引力波。

  據了解,研究人員們察到了無(wú)線(xiàn)電脈沖星:大質(zhì)量超巨星(稱(chēng)為中子星)的極其密集的塌陷核心,它像燈塔光束一樣發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波脈沖。這些脈沖的時(shí)間是極其精確的,而引力波的背景在整個(gè)天空中以預測的模式推進(jìn)和延遲脈沖的到達時(shí)間,在所有的脈沖星中大約是相同的數量。

  研究人員現在發(fā)現,這些無(wú)線(xiàn)電波的到達時(shí)間確實(shí)出現了偏差,具有跟我們預期的引力波類(lèi)似的性質(zhì)。然而需要更多的數據來(lái)得出結論,無(wú)線(xiàn)電波的到達時(shí)間是否在整個(gè)天空的所有脈沖星中都是相關(guān)的,這被認為是“煙槍”。位于北美和歐洲的合作組織也獲得了類(lèi)似的結果。這些合作組織以及位于印度、中國和南非的小組,正在積極地將國際脈沖星計時(shí)陣列下的數據集結合起來(lái)以提高天空的覆蓋率。

  這一發(fā)現被認為是探測來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的引力波的前奏。然而,Goncharov 博士及其同事指出,觀(guān)察到的無(wú)線(xiàn)電波到達時(shí)間的變化也可能是由于脈沖星內在的噪聲。Goncharov 博士說(shuō)道:“為了找出觀(guān)察到的 ‘共同’漂移是否有引力波的來(lái)源或引力波信號是否在噪聲的更深處,我們必須繼續使用來(lái)自世界各地越來(lái)越多的脈沖星計時(shí)陣列的新數據。”
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