2023年,國際脈衝星計時陣列(IPTA)宣布首次發現重力波背景的證據,這是一種瀰漫於宇宙中的微妙嗡嗡聲。這項開創性的發現為探索宇宙打開了一扇新的窗口。
什麼是重力波?
重力波是時空結構的漣漪,由愛因斯坦的廣義相對論預測。這些波是由大質量物體的加速產生的,例如黑洞。IPTA是來自歐洲、北美、印度和澳洲的團隊的合作,利用毫秒脈衝星偵測到了這種背景。
這項發現是如何實現的?
IPTA監測來自100多個毫秒脈衝星的脈衝到達時間。這些脈衝星是快速旋轉的中子星,發射極其精確的無線電訊號。通過分析這些訊號的微小變化,科學家們可以偵測到由重力波引起的時空拉伸和擠壓。作為IPTA的一部分的帕克斯脈衝星計時陣列(PPTA)項目分析了18年的數據,發現在所有方向上都存在一致的重力波背景訊號。
這項發現的意義
這項發現表明存在低頻重力波,可能起源於超大質量黑洞,甚至是大爆炸本身。這一發現可能徹底改變我們對宇宙形成和超大質量黑洞行為的理解。IPTA的工作開啟了重力波天文學的新時代,補充了LIGO和Virgo等地面探測器的高頻觀測。