当你在脑海中想象太阳系时，大多数人会想到太阳，它冷漠而静止地位于中心，而其他一切都在它周围呼啸而过。 但太阳系中的每个天体也会对恒星施加自己的引力，导致其稍微移动。
因此，太阳系的精确引力中心（或重心）并不是在太阳中间，而是在更靠近太阳表面的地方，就在太阳外面。 但由于无数引力的影响，我们要弄清楚这个重心的确切位置并不容易。
现在，使用专门设计的软件，一个国际天文学家团队已将太阳系重心的位置缩小到 100 米（328 英尺）以内，这可以极大地改善我们对太阳系重心的测量。。
这一切都与。 这些死亡恒星可以在毫秒时间尺度上极快地旋转，从它们的两极发射电磁辐射束。 如果方向正确，这些光束就会像一座非常快速的宇宙灯塔一样掠过地球，产生极其规则的脉冲信号。
这种规则的脉冲对于各种事情都很有用，从探测星际介质到潜在的导航系统。
近年来，包括北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）在内的天文台已开始使用它们来寻找低频引力波，因为引力波应该引起非常微妙的干扰整个天空中脉冲星阵列的时间。
“利用我们在银河系中观察到的脉冲星，我们试图像一只蜘蛛一样安静地坐在她的网中间，”天文学家和物理学家斯蒂芬·泰勒解释说范德比尔特大学和NANOGrav 合作。
“当我们试图感知网络上哪怕是最小的刺痛时，我们对太阳系重心的了解程度至关重要。”
这是因为地球相对于太阳系重心的位置计算错误会影响我们的测量时间，这反过来又会影响我们对低频引力波的搜索。
部分问题是。 它对太阳的引力作用在很大程度上是最强的——相比之下，其他行星的引力是微乎其微的。 我们知道木星绕太阳运行一周需要多长时间——大约 12 个地球年——但我们对这个轨道的理解并不完整。
以前，对重心位置的估计依赖于多普勒跟踪——当我们（或我们的仪器）靠近或远离物体时，物体发出的光如何变化——来计算行星的轨道和质量。 但这些质量和轨道中的任何错误都会引入看起来很像引力波的错误。
当团队使用这些现有数据集来分析 NANOGrav 数据时，他们不断得到不一致的结果。
“我们没有在我们的研究中发现任何重要的东西在太阳系模型之间进行搜索，但我们在计算中发现了巨大的系统差异，”天文学家米歇尔·瓦利斯内里说美国宇航局喷气推进实验室的。
“通常情况下，更多的数据会带来更精确的结果，但我们的计算中总是存在偏差。”
这就是该团队的软件发挥作用的地方。 它被称为 BayesEphem，旨在对太阳系轨道中与使用脉冲星（尤其是木星）进行引力波搜索最相关的不确定性进行建模和校正。
当团队将 BayesEphem 应用于 NANOGrav 数据时，他们能够为引力波背景和探测统计数据设置新的上限。 他们能够计算出太阳系质心的一个新的、更精确的位置，未来可以实现更准确的低频引力波探测。
“我们对散布在银河系中的脉冲星的精确观测比以往任何时候都更好地定位了我们在宇宙中的位置，”泰勒说。
“通过这种方式发现引力波，除了其他实验之外，我们还可以更全面地了解所有不同类型的引力波在宇宙中。”
该研究发表于天体物理学杂志。
