研究人員宣布,他們已經建立了目前最佳的宇宙重力波背景圖。他們使用南非令人難以置信的 MeerKAT 射電望遠鏡做到了這一點。但這張地圖有一個意想不到的特徵:沖刷我們銀河系的重力波可能有異常,與兩個黑洞的合併有關。
任何有質量的移動物體都會產生重力波-即使你移動你的手也會產生重力波。當然,這些力量太弱而無法被發現。行星、恆星,甚至超大質量黑洞的運動也太弱而無法直接偵測到,但它們加起來就構成了。我們越來越接近對宇宙中時空晃動進行一致的探測,但這並不容易。我們必須使用一個橫跨我們銀河系大部分區域的探測器。
OzGrav 研究員、兩項新研究的主要作者 Matt Miles 博士在一份報告中表示:“研究背景可以讓我們了解數十億年來宇宙事件的迴聲。”陳述。 “它揭示了星系和宇宙本身是如何隨著時間演化的。”
此時此刻,重力波背景正穿越我們。
圖片來源:Carl Knox、OzGrav、斯威本科技大學
星系大小的探測器可能看起來令人驚訝。當最遙遠的人造物體()距離地球仍不到一光日?答案是我們利用一個現象級的宇宙物體來發揮我們的優勢:脈衝星。
脈衝星是中子星的一種,也是某些超新星的最終產物。脈衝星的一個子類,稱為毫秒脈衝星,每秒旋轉數百次,從我們的角度來看是脈動的。它們的旋轉非常規律,以至於可以精確到在地球上。因此,正如我們所看到的,這種脈動的變化意味著重力波已經穿過。您需要對每個脈衝星和許多脈衝星進行大量測量,才能將這些訊號轉換為背景的實際偵測。這種方法稱為。
MeerKAT 脈衝星定時陣列是確定重力波背景的國際努力中的最新一個,研究人員認為,他們的測量結果比迄今為止進行的其他調查更強——而且他們只用了三分之一的時間就做到了這一點。由於採用了新方法,該地圖非常詳細,導致發現了與超大質量黑洞相關的可能方向偏差。
斯威本科技大學的邁爾斯博士補充道:“我們所看到的暗示宇宙比我們預期的更加充滿活力和活躍。” “我們知道超大質量黑洞正在合併,但現在我們開始問:它們在哪裡,有多少個?”
這個想法是重力波背景是均勻的;有它們在許多不同的方向和距離上融合在一起,總體上形成了一致的晃動。但如果這些發現是正確的,我們可能會有一個影響我們銀河系的優先來源。
第三項研究的主要作者、來自 OzGrav 和莫納什大學的 Rowina Nathan 表示:「熱點的存在可能表明存在一個獨特的引力波源,例如一對質量是太陽數十億倍的黑洞。」重力波的佈局和模式向我們展示了今天的宇宙是如何存在的,並且包含了遠至大爆炸時的訊號。我們還需要做更多的工作來確定我們發現的熱點的重要性,但這對我們的領域來說是令人興奮的一步。
需要更多的觀測來驗證和改進這個資料集,並且過去與重力波背景相關的公告都比較試探性。看到這種信心是令人興奮的,但這是一個年輕的領域,所以我們將看到不同的觀察如何影響完整的結果。
「未來,我們的目標是了解從我們的資料集中出現的重力波訊號的起源。透過尋找天空中重力波的變化,我們正在尋找潛在天體物理過程的指紋,」馬克斯·普朗克射電天文學研究所的研究員、其中一項研究的合著者凱瑟琳·格倫塔爾補充道。