北京時(shí)間 5 月 7 日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，我們的宇宙時(shí)空是是充滿引力波的“漣漪海洋”，天文學(xué)家認(rèn)為，古老星系中環(huán)繞一對(duì)超大質(zhì)量黑洞的引力波波長可以達(dá)到光年等級(jí)，過去幾十年里，科學(xué)家一直試圖探索觀測這種神秘引力波。目前，基于美國宇航局費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡，他們距離觀測“黑洞引力波”更近一步了！
費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡探測的伽馬射線是一種高能量光形式，一支國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究了從脈沖星采集的費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)，這些脈沖星是以超新星爆炸方式的旋轉(zhuǎn)恒星內(nèi)核，他們尋找這些脈沖星釋放伽馬射線到達(dá)地球所需時(shí)間的微小變化，這種變化可能是由光線到達(dá)地球途中遭受引力波影響產(chǎn)生的，但他們并未獲得什么發(fā)現(xiàn)。
雖然他們并未探測到引力波，但分析結(jié)果表明，伴隨著更多的觀測，費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡可能會(huì)觀測到引力波的存在。美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家馬修?科爾（Matthew Kerr）說：“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡能勘測長引力波時(shí)，我們感到非常吃驚，射電研究進(jìn)行類似的勘測探索已有多年時(shí)間，但費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡具有一些特殊的功能，使得它成為此次天文觀測中非常強(qiáng)大的工具。”
當(dāng)大質(zhì)量天體加速時(shí)，將產(chǎn)生光速等級(jí)的引力波，2015 年，陸基激光干涉儀引力波天文臺(tái)首次探測到引力波的存在，該天文臺(tái)能勘測到波長數(shù)百公里的引力波漣漪，這些引力波漣漪能瞬間掠過地球，預(yù)計(jì)即將發(fā)射的太空激光天線（LISA）可以接收到波長數(shù)十億公里的引力波。
目前，科爾和研究人員正在搜索宇宙中波長數(shù)光年或者數(shù)萬億公里的引力波，意味著這些引力波需要幾年時(shí)間才能抵達(dá)地球，2015 年首次探測到的引力波漣漪僅是引力波背景的一部分，引力波背景是一種隨機(jī)產(chǎn)生的“波?！保糠质怯梢粚?duì)超大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生的，通常情況下這樣的黑洞位于合并星系中心區(qū)域。
為了發(fā)現(xiàn)引力波，科學(xué)家需要一種叫做“脈沖星計(jì)時(shí)陣列”的星系大小等級(jí)的探測器，該陣列使用一組特定的毫秒脈沖星，它們旋轉(zhuǎn)得像攪拌機(jī)葉片一樣快，毫秒脈沖星將釋放射電、伽馬射線等輻射束，就像宇宙時(shí)鐘一樣，呈現(xiàn)令人難以置信的規(guī)律性脈動(dòng)。
當(dāng)長引力波在脈沖波和地球之間穿過的時(shí)候，其釋放的射電、伽馬射線到達(dá)的時(shí)間會(huì)推遲或者提前十億分之一秒，通過在一組脈沖星中尋找脈沖變化的特定模式，科學(xué)家們希望它們能揭曉引力波在其周圍產(chǎn)生的變化。
數(shù)十年以來，射電天文學(xué)家一直使用“脈沖星計(jì)時(shí)陣列”的方法觀測引力波，該方法對(duì)引力波十分敏感，但是星際效應(yīng)使射電數(shù)據(jù)分析變得很復(fù)雜。太空中布滿雜亂的射電信息，跨越數(shù)光年會(huì)產(chǎn)生較復(fù)雜的效應(yīng)，使射電軌跡發(fā)生彎曲，這將改變不同頻率脈沖的到達(dá)時(shí)間，而伽馬射線則不受這些復(fù)雜效應(yīng)的影響。
在探測引力波背景時(shí)，費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡的勘測結(jié)果比脈沖星計(jì)時(shí)陣列準(zhǔn)確率提高 30%，預(yù)計(jì)再用 5 年的時(shí)間收集和分析脈沖星數(shù)據(jù)，就可以消除太空中游離電子信息的干擾因素。
未來十年里，射電和伽馬射線天文學(xué)家都希望能夠采集到環(huán)繞一對(duì)巨型黑洞的高靈敏度引力波信號(hào)。費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡具有前所未有的精確測量伽馬射線到達(dá)時(shí)間的能力，并且它具有較廣闊的勘測視野范圍，自該望遠(yuǎn)鏡發(fā)射以來，不斷地向我們提供有關(guān)伽馬射線的最新信息，目前我們期待著下一個(gè)驚人發(fā)現(xiàn)！
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