宇宙中回响的引力波永恒合唱

信息来源:科技日报更新时间:2023-06-30

引力波背景辐射是由许多不同的引力波源叠加而成的,它们的频率和强度都不相同,但都很低,它们应该存在于我们周围,并可能会告诉我们它恒久隐藏着的重要信息。但遗憾的是,关于其存在和组成,一直只是理论化的产物。

29日发表在《天体物理学杂志快报》上的一系列新论文中,科学家报告了他们的成果。此次探测到的引力波背景最可能的来源是陷入“死亡螺旋”的一对超大质量黑洞。这些黑洞庞大到能达到数十亿个太阳质量。由于几乎所有星系,包括银河系中心都盘踞着这样一个黑洞怪物。因此当两个星系合并时,它们的超大质量黑洞会相遇并开始相互绕转。一旦两个黑洞足够接近,就有可能被脉冲星计时阵列观测到。

如果将引力波背景比喻成古老而神秘的歌声,那么“合唱团”每天都在以不同的频率演出。现在,通过对脉冲星的监测,科学家终于听到了歌声,换句话说,就是拿到引力波背景的第一个证据。

北美纳赫兹引力波天文台(NANOGrav)的科学家表示,目前他们还只能测量整体引力波背景,而不能测量单个“歌手”或“乐器”的辐射。即便如此,也足以令整个天文物理学界惊喜。

因为“引力波背景的声音大约是我预期的两倍”,现为耶鲁大学助理教授明加雷利说:“这是我们的模型能从超大质量黑洞中创建的模型的上限。”

科学家们等于开启了一个未知领域。由于实验限制,他们无法估计是否有可能别的其他东西也正在产生强大引力波,例如弦理论预测的机制或宇宙诞生的其他解释。


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