澳洲美国、澳大利亚、中国、印度和欧洲的科学家首次发现来自超大质量黑洞的“背景”引力波迹象

在澳大利亚澳洲新闻



美国广播公司新闻：美国、澳大利亚、中国、印度和欧洲的科学家首次发现来自超大质量黑洞的“背景”引力波

你可能无法感知到它，但科学家相信，由于巨大的黑洞相互绕转，你周围的时空结构正在不断波动。

这种低频引力波（“纳赫兹”，是一种非常低的频率，1纳赫兹相当于每十亿秒（约31.7年）振动一次。）这种轰鸣声是地球上任何望远镜都无法探测到的。

来自世界各地的天文学家，包括美国、澳大利亚、中国、印度和欧洲，一直在观测称为脉冲星的旋转恒星，试图测量这些纳赫兹引力波如何缓慢拉伸和压缩宇宙。

经过多年的搜索，他们认为他们可能已经找到了这些纳赫兹引力波产生的天体指纹的第一个线索。

北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）的Chiara Mingarelli在一份声明中表示，这是我们第一次共同努力寻找并提供纳赫兹引力波背景的证据。我们打开了一扇通向宇宙的新窗口。

2020 年，NANOGrav 观察了 67 颗脉冲星，检测到低频爆炸，但尚不清楚它是否来自引力波或某种异常现象。

随后全球五个独立团队也看到了同样的信号，包括美国的NANOGrav、澳大利亚的PPTA、中国的CPTA和欧洲的EPTA。

澳大利亚的 PPTA 主要使用位于新南威尔士州帕克斯市 CSIRO 穆里扬 (Murriyang) 的射电望远镜。

该数据今天同时发表在《天体物理学杂志》和《天文学与天体物理学研究》上。

墨尔本斯威本大学和 OZGrav 的 Daniel Reardon 博士是澳大利亚帕克斯脉冲星定时阵列 (PPTA) 合作项目两篇研究论文的主要作者。

过去20年里，PPTA观测到了30颗脉冲星，是所有望远镜中观测周期最长的。

丹尼尔·里尔登博士表示，如果你只观测北半球脉冲星或者只观测南半球脉冲星，那么你确实比我们将南北半球结合起来并使用天空上的所有脉冲星受到更大的限制。

稍等一下。引力波的发现不是老新闻了吗？

是和不是。

引力波首次被探测到是在 2015 年，当时激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 探测到了两个合并的黑洞，这一发现获得了诺贝尔奖。

LIGO利用激光探测4公里长管道长度的微小变化，探测器相距3000公里。

此后，LIGO和另一台位于意大利的探测器VIRGO探测到了数十起由黑洞合并、黑洞吞噬死亡恒星核心以及中子星相互碰撞产生的引力波事件。

许多这些发现的核心都是质量高达太阳 85 倍的黑洞，碰撞会产生突然爆发的高频引力波。

今天发现的黑洞要大得多，达到太阳质量的数十亿倍，并产生纳赫兹范围内超低频的“背景”引力波，可能需要几十年的时间才能恢复在整个宇宙中的传播。

科学家认为，这些超低频波在宇宙中咆哮，相互重叠，产生持续的嗡嗡声。

丹尼尔·里尔登博士认为，就像海洋一样​​，它不仅仅是单一的波，而是一个光谱，它是整个宇宙中所有超大质量黑洞双星系统的总和。

他说，为了接收这些信号，我们需要的探测器不像 LIGO 那样宽四公里，而是一个星系大小。

那么，脉冲星是如何工作的呢？

脉冲星是宇宙信标。

当这些曾经巨大的恒星的死亡核心每秒旋转数百次时，它们会从两极发出无线电束。

从地球上可以看到这些光束像时钟一样有规律地闪烁。

根据爱因斯坦的广义相对论，引力波产生的时空结构的波动会影响这些脉冲到达我们所需的时间。

丹尼尔·里尔登博士说，当引力波掠过地球时，它们通过拉伸和挤压空间来改变与脉冲星的距离。

他说，我们测量这些距离的变化，脉冲到达我们望远镜的时间比我们预期的要早或晚。

然后天文学家比较了脉冲星对随时间变化的信号，看看是否存在与平常不同的模式。

脉冲星越多，就越容易看出信号是否只是数据中的异常。

然而，由于超低频引力波的波长如此之长，可能需要很多年才能探测到它们。

“二十多年来，我们一直在寻找帕克斯的随机波动，”丹尼尔·里尔登博士说。

穆里扬 (Murriyang) 的第一个搜索十年这里几乎没有发现信号的证据；只是在过去的几年里，使用更现代的技术，一种新的模式开始出现。

他说，这并不是说我们突然爆发疫情然后才发现的。

预计该信号将缓慢积累。这似乎就是现在正在发生的事情。

这能告诉我们什么？

除了再次证明爱因斯坦是对的之外？

“我们知道所有大型星系的核心都有一个超大质量黑洞，而且我们知道星系会合并。

但是，虽然这些巨大物体是星系的引擎，但它们很难观察和研究。

丹尼尔·里尔登博士说，因此引力波是我们研究这些超大质量黑洞群的一种方法。

这就是为什么天文学家希望确认这个漫长而缓慢的信号。

然后下一步将尝试确定其来源是否是这两个星系合并产生的黑洞，或者其他一些令人费解的现象。

当我们说引力波线索时，我们指的是什么？

虽然我们认为这是一种新的引力波模式正在出现，但这一发现尚未得到证实。

Daniel Reardon 博士表示，Murriyang 的收集取得了一些令人惊讶的结果，但与预期的图像不太相符。

随着时间的推移，信号变得越来越强，但我们不知道是什么原因造成的。

话虽这么说，来自所有合作组织的纳赫兹引力波指纹的证据非常有希望，我们稍后将能够展示这种新的引力波模式，他说。

尽管Murriyang已经寻找脉冲星20年了，但它的灵敏度不如NANOGrav等其他团队为了探测更多脉冲星而使用的更大望远镜。

即使到目前为止所有的综合测量结果也不能算作天文学家需要明确表明该信号是由纳赫兹引力波引起的“确凿证据”。

丹尼尔·里尔登博士表示，我们还没有达到可以探测到这些纳赫兹引力波的阶段。原因是这种纳赫兹引力波信号预计会随着时间的推移缓慢出现。

下一步是什么？

现在是时候处理更多数据了。

来自澳大利亚、欧洲、中国、印度和北美的 190 名科学家将作为国际脉冲星时间阵列的一部分分享和比较他们的数据。

然后，他们观察信号是否随着时间的推移逐渐增强，这在观察纳赫兹引力波背景时是预料之中的。

丹尼尔·里尔登博士说，我们正在等待这种纳赫兹引力波信号。

如果你能看到这种增强的引力波信号，那就是确凿的证据。这就是我们正在寻找的。

这是一个有趣的时刻，因为澳大利亚和其他地方的天文学家正在建造更大的射电望远镜，以便他们可以观测更多的脉冲星。

他说，这是一场等待的游戏，但这对科学来说非常重要。




















来源：

http://www.abc.net.au/news/scie...望远镜/102538934

http://www.smh.com.au/national/ ... 0230628-p5dk70.html

http://www.reuters.com/science/ ... l-waves-2023-06-29/

http://www.washingtonpost.com/s...ackground-nanograv/

http://www.theguardian.com/scie...引力波

ABC 科学
/
作者：科学记者 Genelle Weule

评论
不清楚

评论
我说为什么我今天早上醒来时感到头晕。我想我昨晚受到了引力波的干扰。 。 。

评论

维多利亚的引力波太强大

评论
我不知道他们在说什么，嘿

评论

哈哈，记住这一点：

星际战舰万有引力号启动引力波广播，向宇宙广播三体世界的坐标。




评论
引力波用于通信（未来成功），主要是因为其传播过程中衰减特性低，可以穿透大量物质并远距离传输。甚至可以传送到宇宙的尽头，被认为有可能实现未来的宇宙通讯。

评论
未来人类文明发展到更高水平时，可以通过微型黑洞产生引力波与其他文明或远征地球舰队进行通讯。



评论
很有趣，天文学的一个“小”发现可能会“颠覆”人类对自然的整体认知。

评论
宇宙闪烁，昨天看到了这一集三体问题。

评论

是的，再次验证了爱因斯坦的伟大。


评论
他的头脑超出了当时人们的认知一百年。



评论

问题是，根据物理原理，频率越低，传输速度就越慢。这么低的频率，一个词传播起来需要半年时间。

评论
这几天引力波又来了！只是感觉不到……连半夜的地震都感觉不到……思念亿万的感觉

评论
他好像是就像一个披着人壳的外星人，传送着“先进文明”的知识。



评论

我想那些致力于天体物理学和宇宙研究的人，在回望人类社会时，都应该有一种上帝视角的感觉。别费心去浪费精力了...

评论

没错，哈哈


评论
原文太多，没人看懂。
其实就一句话：
意大利的引力波测量设施不够大。测量引力波需要星际尺度的测量设备；而脉冲星（大部分是双星系统）无处不在，而且频率极其稳定，距离也足够远，可以用来观测引力波。
多一种解释：引力波不容易测量，但引力波会干扰脉冲星信号，所以我们可以通过观察脉冲星信号的变化来感知引力波的变化。而且脉冲星可以很容易地被射电望远镜探测到。帕克斯望远镜是一架射电望远镜。
就在这里，有兴趣的话可以去看看：
http://goo.gl/maps/saBWyd3aNqCTKV8R8
附近还有一个大型天文台：
http://goo.gl/maps/rp7DFNhMGw62pMYLA
带上孩子，他们会很开心。

评论

可以选择较短的频率。

评论
一起探索宇宙该多好，探索生命起源比内讧有意义得多。

评论
随着星链卫星的发射，高密度会造成大面积的信号污染，地面上的所有观测站都将失去意义。

评论
嗯，这是一个大问题。

天文学家很早就告诉马斯克。

但马斯克不喜欢天文学家。

未来的望远镜将被送入太空。


评论

传输速度与频率无关。

否则不同颜色的光不会�� 再次同时到达。

评论
例如格兰吉点望远镜

月球背面

甚至在未来，它也会被放置在距离土星和木星背面更远的地方。





评论

发射和维护成本太高，而且规模限制太大。

直径五百米的天眼根本不可能。

望远镜的数量将大大减少。

评论

那么，只有大国和欧盟才有财力和物力来建设这些。 。 。

嘿。



评论
我看到外星人
太深奥了，我一直觉得做天体工作的脑回路和常人不一样

詹姆斯·韦伯太空望远镜位于拉格朗日 L2 点。
被误解了。这里所说的传输速度不是指电磁波的速度，而是字节的上传速度

评论

那是一个误解，信息密度和频率是正相关的。

如果用这样的频率记录来传递信息，那真的会让大海变得一片混乱。 。

评论

除非有新的发现可以推翻香农定律，或者还有其他维度
澳洲中文论坛热点