天文学家使用 MeerKAT 脉冲星计时阵列（一项使用南非 MeerKAT 射电望远镜的国际实验）发现了源自合并超大质量黑洞的引力波信号的进一步证据。
英里等人。创建了迄今为止最详细的宇宙引力波地图。图片来源：Carl Knox / OzGrav / 斯威本科技大学 / 南非射电天文台。
“我们的研究为了解我们所生活的宇宙开辟了新的途径，”ARC 引力波发现卓越中心 (OzGRav) 和斯威本科技大学的天文学家 Matt Miles 博士说。
“研究背景让我们能够了解数十亿年来宇宙事件的回声。它揭示了星系和宇宙本身是如何随着时间演化的。”
MeerKAT 脉冲星计时阵列观察脉冲星（快速旋转的中子星），并以纳秒精度对它们进行计时。
脉冲星充当天然时钟，其稳定的脉冲使科学家能够检测到由经过的引力波引起的微小变化。
这个银河尺度的探测器提供了绘制天空引力波图的机会，揭示了挑战先前假设的模式和强度。
“人们通常认为引力波背景将均匀分布在天空中，”奥兹重力场和莫纳什大学的天文学家罗伊纳·内森（Rowina Nathan）说。
“由 MeerKAT 脉冲星计时阵列形成的银河大小的望远镜使我们能够以前所未有的精度绘制该信号的结构，这可能会揭示有关其来源的见解。”
天文学家发现了源自合并超大质量黑洞的引力波信号的进一步证据，捕获的信号比类似的全球实验更强，而且只用了三分之一的时间。
“我们所看到的暗示宇宙比我们预期的更加充满活力和活跃，”迈尔斯博士说。
“我们知道超大质量黑洞正在合并，但现在我们开始问：它们在哪里，有多少个？”
研究人员利用脉冲星计时阵列构建了高度详细的引力波图，改进了现有方法。
这张地图揭示了一个有趣的异常现象——信号中出现了一个意想不到的热点，表明可能存在方向偏差。
内森说：“热点的存在可能表明存在独特的引力波源，例如一对质量是太阳数十亿倍的黑洞。”
“观察引力波的布局和模式向我们展示了今天的宇宙是如何存在的，并且包含了远至大爆炸时期的信号。”
“还需要做更多的工作来确定我们发现的热点的重要性，但这对我们的领域来说是令人兴奋的一步。”
“这些发现提出了关于大质量黑洞的形成和宇宙早期历史的令人兴奋的问题。”
“利用 MeerKAT 阵列进行进一步监测将完善这些引力波图，有可能发现新的宇宙现象。”
“这项研究还具有广泛的意义，提供的数据可能有助于国际科学家探索超大质量黑洞的起源和演化、星系结构的形成，甚至早期宇宙事件的线索。”
研究结果以三篇论文发表在英国皇家天文学会每月通知。
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马修·迈尔斯等人。 2024. MeerKAT 脉冲星计时阵列：4.5 年数据发布以及毫秒脉冲星群的噪声和随机信号。MNRAS，正在出版； doi：10.1093/mnras/stae2572
马修·迈尔斯等人。 2024 年。MeerKAT 脉冲星定时阵列：首次使用 MeerKAT 射电望远镜搜寻引力波。MNRAS，正在出版； doi：10.1093/mnras/stae2571
凯瑟琳·格伦塔尔等人。 2024 年。MeerKAT 脉冲星定时阵列：引力波天空图以及 4.5 年数据发布。MNRAS，正在出版； doi：10.1093/mnras/stae2573
