2022年05月07日 10:22
新浪科技
新浪科技訊 北京時間5月7日消息，據國外媒體報道，我們的宇宙時空是是充滿引力波的「漣漪海洋」，天文學家認為，古老星系中環繞一對超大質量黑洞的引力波波長可以達到光年等級，過去幾十年裏，科學家一直試圖探索觀測這種神秘引力波。目前，基於美國宇航局費米太空望遠鏡，他們距離觀測「黑洞引力波」更近一步了！
費米太空望遠鏡探測的伽馬射線是一種高能量光形式，一支國際科學家團隊研究了從脈沖星采集的費米望遠鏡數據，這些脈沖星是以超新星爆炸方式的旋轉恒星內核，他們尋找這些脈沖星釋放伽馬射線到達地球所需時間的微小變化，這種變化可能是由光線到達地球途中遭受引力波影響產生的，但他們並未獲得什麼發現。
雖然他們並未探測到引力波，但分析結果表明，伴隨著更多的觀測，費米望遠鏡可能會觀測到引力波的存在。美國海軍研究實驗室物理學家馬修·科爾（Matthew Kerr）說：「當我們發現費米望遠鏡能勘測長引力波時，我們感到非常吃驚，射電研究進行類似的勘測探索已有多年時間，但費米望遠鏡具有一些特殊的功能，使得它成為此次天文觀測中非常強大的工具。」
當大質量天體加速時，將產生光速等級的引力波，2015年，陸基激光幹涉儀引力波天文台首次探測到引力波的存在，該天文台能勘測到波長數百公裏的引力波漣漪，這些引力波漣漪能瞬間掠過地球，預計即將發射的太空激光天線（LISA）可以接收到波長數十億公裏的引力波。
目前，科爾和研究人員正在搜索宇宙中波長數光年或者數萬億公裏的引力波，意味著這些引力波需要幾年時間才能抵達地球，2015年首次探測到的引力波漣漪僅是引力波背景的一部分，引力波背景是一種隨機產生的「波海」，部分是由一對超大質量黑洞產生的，通常情況下這樣的黑洞位於合並星系中心區域。
為了發現引力波，科學家需要一種叫做「脈沖星計時陣列」的星系大小等級的探測器，該陣列使用一組特定的毫秒脈沖星，它們旋轉得像攪拌機葉片一樣快，毫秒脈沖星將釋放射電、伽馬射線等輻射束，就像宇宙時鐘一樣，呈現令人難以置信的規律性脈動。
當長引力波在脈沖波和地球之間穿過的時候，其釋放的射電、伽馬射線到達的時間會推遲或者提前十億分之一秒，通過在一組脈沖星中尋找脈沖變化的特定模式，科學家們希望它們能揭曉引力波在其周圍產生的變化。
數十年以來，射電天文學家一直使用「脈沖星計時陣列」的方法觀測引力波，該方法對引力波十分敏感，但是星際效應使射電數據分析變得很複雜。太空中布滿雜亂的射電信息，跨越數光年會產生較複雜的效應，使射電軌跡發生彎曲，這將改變不同頻率脈沖的到達時間，而伽馬射線則不受這些複雜效應的影響。
在探測引力波背景時，費米太空望遠鏡的勘測結果比脈沖星計時陣列准確率提高30%，預計再用5年的時間收集和分析脈沖星數據，就可以消除太空中遊離電子信息的幹擾因素。
未來十年裏，射電和伽馬射線天文學家都希望能夠采集到環繞一對巨型黑洞的高靈敏度引力波信號。費米太空望遠鏡具有前所未有的精確測量伽馬射線到達時間的能力，並且它具有較廣闊的勘測視野範圍，自該望遠鏡發射以來，不斷地向我們提供有關伽馬射線的最新信息，目前我們期待著下一個驚人發現！（葉傾城）
