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“中國天眼”發現納赫茲引力波存在的關鍵証據

2023年07月06日08:41 | 來源:人民網-人民日報海外版
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本報電  (立風)中國科學家日前利用“中國天眼”FAST探測到納赫茲引力波存在的關鍵性証據,這是納赫茲引力波搜尋的一個重要突破。

引力波是宇宙中加速運動的有質量物體擾動周圍時空產生的時空漣漪。引力波信號極其微弱,卻是探測宇宙中不發光物質的直接手段。對頻率低至納赫茲(10的負9次方赫茲)的引力波進行探測,對於理解超大質量黑洞、星系並合歷史和宇宙大尺度結構形成等問題具有重要意義。因此,搜尋納赫茲引力波已成為國際物理和天文領域備受關注的焦點問題之一。

該項研究由中國科學院國家天文台等單位科研人員組成的中國脈沖星測時陣列(CPTA)研究團隊完成,相關成果6月29日在學術期刊《天文和天體物理學研究》在線發表。

研究中,團隊利用“中國天眼”對57顆毫秒脈沖星進行了長期系統性監測,基於獨立開發的軟件,對時間跨度為3年5個月的數據進行分析研究,在4.6西格瑪置信度水平(誤報率小於五十萬分之一)上發現了具有納赫茲引力波特征的四極相關信號的証據。

文章通訊作者、中科院國家天文台/北京大學研究員李柯伽介紹,納赫茲引力波由於頻率極低,周期長達數年,波長可達數光年,使得探測工作十分具有挑戰性。利用大型射電望遠鏡對一批自轉極其規律的毫秒脈沖星進行長期測時觀測,是目前已知探測納赫茲引力波的唯一手段。

中科院國家天文台台長常進院士說,納赫茲引力波探測靈敏度強烈依賴於觀測時間跨度。美國、歐洲、澳大利亞科研團隊已分別開展了約20年的納赫茲引力波搜尋,CPTA研究團隊充分利用“中國天眼”優良性能,以數據精度、脈沖星數量和數據處理算法上的優勢,使我國納赫茲引力波探測和研究同步達到世界領先水平。

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(責編:邢鄭、楊鴻光)

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