自从科学家首次发现来自一对碰撞 2015年,越来越多的证据表明宇宙应该充满它们。
每一次大型活动? 每一个或者合并,每一个超新星? 应该会发出穿越时空的引力波。
所有这些波的综合效应将产生一种微弱的背景嗡嗡声,弥漫在整个宇宙中。 这预计背景很弱并且很难检测到。 然而,一年前,国际 NanoGRAV 合作组织的科学家表示他们可能就是这么做的。
现在,从国际脉冲星计时阵列(IPTA) 联盟,我们可能已经检测到嗡嗡声的初步新证据已经出现。 如果得到证实,这确实将是一件非常大的事情。
“这是一个非常令人兴奋的信号!”天体物理学家陈思源说巴黎天文台和法国国家科学研究中心。
“虽然我们还没有确凿的证据,但我们可能已经开始探测到引力波的背景。”
正如我们去年所解释的,该信号来自对一种称为“死星”的死星的观测。。 这些中子星的定向方式是,当它们以与厨房搅拌机相当的毫秒速度旋转时,它们的两极会闪烁无线电波束。
这些闪光的定时极其精确,这意味着可能是宇宙中最有用的恒星。
它们的时间变化可用于导航、探测星际介质和研究重力。 自从发现引力波以来,天文学家也一直在利用它们来寻找引力波。
这是因为引力波在传播时会扭曲时空,理论上这应该会改变? 曾经如此轻微? 当我们和脉冲星之间的时空伸展和收缩时,脉冲星发出的无线电脉冲的时间。
单个脉冲星无法告诉我们太多信息,但如果在多个脉冲星中观察到这些时间变化,则可能表明引力波的存在。 这称为脉冲星计时阵列。
该团队的数据集基于对 65 毫秒脉冲星的观测,其时间显示的特征与我们对引力波背景的预期一致。
这还不是确凿的证据,至少目前还不是。 但距离它又近了一步。
科学家真正需要看到的是脉冲星对中的特定信号,其强度取决于它们在天空中的空间距离。 我们还没有看到,因为信号太弱,但我们看到的信号正是我们期望首先看到的。
“引力波背景的第一个迹象将是像国际脉冲星计时阵列中看到的那样的信号数据发布2,”天体物理学家巴尔·钱德拉·乔希说印度国家射电天体物理中心。
“然后,随着数据的增多,信号将变得更加显着,并显示出空间相关性,此时我们就会知道这是引力波背景。我们非常期待为 IPTA 贡献几年的新数据第一次,帮助实现引力波背景探测。”
还需要排除信号的其他原因。
“我们还在研究这个信号还可能是什么,”天体物理学家鲍里斯·冈察洛夫说意大利格兰萨索科学研究所。
“例如,这可能是由于单个脉冲星数据中存在的噪声造成的,而这些数据在我们的分析中可能没有正确建模。”
这意味着在我们可以明确宣称已经检测到引力波背景之前,还有很多科学工作要做。 但有了现有的证据,我们有理由开始变得有点兴奋。
这是因为,如果我们检测到引力波背景,最有可能的来源是宇宙中一些最大质量物体之间的碰撞? 超大质量黑洞。
这意味着该信号可以帮助解决诸如最终秒差距问题,这表明超大质量黑洞可能无法合并,并帮助我们更好地了解星系的演化和增长。
“对来自大量黑洞双星或另一个宇宙源的引力波的探测将为我们提供前所未有的见解,了解星系如何形成和生长,或婴儿宇宙中发生的宇宙学过程,”天体物理学家阿尔贝托·维奇奥说英国伯明翰大学的教授。
“要实现这一目标,需要像IPTA这样规模的重大国际努力,未来几年可能会给我们带来这些宇宙探索的黄金时代。”
该团队的研究成果发表在英国皇家天文学会每月通知。