新方法可接收超低頻引力波，或可揭秘“嬰兒時(shí)期”的宇宙

伯明翰大學(xué)的研究人員表示，檢測超低頻引力波的新方法可以與其他測量方法相結(jié)合，對了解宇宙早期發(fā)展提供新的見解。

愛因斯坦時(shí)空結(jié)構(gòu)中的漣漪——引力波，具有各種波長和頻率，正以光速穿過宇宙。 科學(xué)家們還沒有探測到極低的“納米赫茲”頻率的引力波，但目前正在探索的新方法有望很快確認(rèn)第一批低頻信號。

主要的方法是使用射電望遠(yuǎn)鏡，利用脈沖星，以一定的規(guī)律發(fā)出無線電波脈沖來探測引力波。

然而，是什么產(chǎn)生了這些信號，這個問題還沒有人能確定。伯明翰大學(xué)引力波天文學(xué)研究所的科學(xué)家們認(rèn)為，僅使用脈沖星計(jì)時(shí)陣列（PTAs）的數(shù)據(jù)來確定一個答案將是非常困難的。

在2021年10月18日發(fā)表在《自然·天文學(xué)》上的研究中，科學(xué)家建議將這些新數(shù)據(jù)與其他項(xiàng)目（如歐洲航天局的蓋亞任務(wù)）的觀測結(jié)合起來，這將有助于對宇宙最早時(shí)期存在的不同信號進(jìn)行拆分和解釋。

關(guān)于超低頻引力波的主要理論是，它們是由位于合并星系中心的超大質(zhì)量黑洞群引起的。當(dāng)星系合并時(shí)，它們的中心黑洞會配對，形成雙星并產(chǎn)生引力波。在這種情況下，脈沖星計(jì)時(shí)陣列對引力波的探測將為研究星系的構(gòu)成和生長的天體物理學(xué)提供新方法。

此外，納米赫茲引力波也可能揭秘在星系和黑洞形成之前的“嬰兒時(shí)期”的宇宙。事實(shí)上，有人提出，極低頻率的引力波信號可能是在大爆炸后不久由其他過程產(chǎn)生的，例如：宇宙在合適的溫度下經(jīng)歷了物理學(xué)家所說的相變。

主要作者克里斯托弗-摩爾博士說：“脈沖星計(jì)時(shí)陣列可能會對古代宇宙學(xué)過程提供前所未有的洞察力。開發(fā)新方法來解釋這個過程將意味著我們可以真正開始了解我們的宇宙是如何形成的。”

該研究論文題為"Ultra-low-frequency gravitational waves from cosmological and astrophysical processes"，已發(fā)表在《自然·天文學(xué)》期刊上。主要作者為Christopher J. Moore和Alberto Vecchio。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

參考資料：https://www.nature.com/articles/s41550-021-01489-8

標(biāo)簽： 新方法 揭秘 嬰兒時(shí)期 時(shí)期