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“中國天眼”發現納赫茲引力波存在的關鍵證據

發布時間:2023-06-29 10:13:00來源: 新華網

  新華社北京6月29日電(記者張泉、歐東(dong) 衢)搜尋納赫茲(zi) 引力波是國際物理和天文領域備受關(guan) 注的焦點問題之一。我國研究團隊日前利用“中國天眼”FAST,探測到納赫茲(zi) 引力波存在的關(guan) 鍵性證據,這是納赫茲(zi) 引力波搜尋的一個(ge) 重要突破。

  該研究由中國科學院國家天文台等單位科研人員組成的中國脈衝(chong) 星測時陣列(CPTA)研究團隊完成,相關(guan) 成果6月29日在學術期刊《天文和天體(ti) 物理學研究》在線發表。

  引力波是宇宙中加速運動的有質量物體(ti) 擾動周圍時空而產(chan) 生的時空漣漪。引力波信號極其微弱,卻是探測宇宙中不發光物質的直接手段。由於(yu) 更大質量的天體(ti) 產(chan) 生的引力波頻率更低,對頻率低至納赫茲(zi) (10的負9次方赫茲(zi) )的引力波進行探測,對於(yu) 理解超大質量黑洞、星係並合曆史和宇宙大尺度結構形成等問題具有重要意義(yi) 。

  文章通訊作者、中科院國家天文台/北京大學研究員李柯伽介紹,納赫茲(zi) 引力波由於(yu) 頻率極低,周期長達數年,波長可達數光年,使得探測工作十分具有挑戰性。利用大型射電望遠鏡對一批自轉極其規律的毫秒脈衝(chong) 星進行長期測時觀測,是目前已知探測納赫茲(zi) 引力波的唯一手段。

  此項研究中,CPTA研究團隊利用“中國天眼”對57顆毫秒脈衝(chong) 星進行了長期係統性監測,基於(yu) 獨立開發的軟件,對時間跨度為(wei) 3年5個(ge) 月的數據進行分析研究,在4.6西格瑪置信度水平(誤報率小於(yu) 五十萬(wan) 分之一)上發現了具有納赫茲(zi) 引力波特征的四極相關(guan) 信號的證據。

  “納赫茲(zi) 引力波探測靈敏度強烈依賴於(yu) 觀測時間跨度。美國、歐洲、澳大利亞(ya) 科研團隊已分別開展了約20年的納赫茲(zi) 引力波搜尋,CPTA研究團隊充分利用‘中國天眼’優(you) 良性能,以數據精度、脈衝(chong) 星數量和數據處理算法上的優(you) 勢,使我國納赫茲(zi) 引力波探測和研究同步達到世界領先水平。”中科院國家天文台台長常進院士說。

  據介紹,中科院國家天文台將進一步加快納赫茲(zi) 引力波探測科研攻關(guan) ,積累更長期的觀測數據,助力打開利用納赫茲(zi) 引力波探測宇宙的新窗口。

(責編:李雅妮)

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