近日，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) 星測時陣列研究團隊，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，表明我國納赫茲(zi) 引力波研究與(yu) 國際同步達到領先水平。相關(guan) 研究成果於(yu) 北京時間6月29日在我國天文學術期刊《天文與(yu) 天體(ti) 物理研究》在線發表。

　　納赫茲(zi) 引力波是引力波的一種，是宇宙中一種極低頻擾動，其頻率為(wei) 10的負9次方赫茲(zi) 。納赫茲(zi) 引力波由於(yu) 頻率極低、周期長達數年，其波長可達數光年，對它的探測十分具有挑戰性。

　　中國科學院院士、中國科學院國家天文台台長常進指出，納赫茲(zi) 引力波主要是為(wei) 人類打開了觀測宇宙的一個(ge) 重要“窗口”，肯定會(hui) 有許多物理上的重大發現。用納赫茲(zi) 引力波，科研人員可以研究宇宙的超大質量天體(ti) ，像黑洞、超大質量黑洞，星係的形成、演化、合並，還有宇宙早期的結構等。這些都是天體(ti) 物理的重大科學問題。

　　利用類似於(yu) 我國的500米口徑球麵射電望遠鏡FAST這種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，是納赫茲(zi) 引力波目前已知的唯一探測手段。

　　中國科學院國家天文台研究員、北京大學研究員李柯伽介紹，實際上真正的引力波探測器是那些脈衝(chong) 星，科研人員用大型的望遠鏡就是去讀這些脈衝(chong) 星的信號，把這些脈衝(chong) 星作為(wei) 一個(ge) 非常標準的“鍾”在用，讀這些“鍾”的信號，來獲取時間，來判斷空間怎麽(me) 樣受到了引力波的影響。

　　在此次研究工作中，中國脈衝(chong) 星測時陣列研究團隊利用FAST對銀河係中的57顆毫秒脈衝(chong) 星進行了長期係統性監測，將這些毫秒脈衝(chong) 星組成了一個(ge) 銀河係尺度大小的探測器來搜尋納赫茲(zi) 引力波。該團隊充分利用FAST靈敏度高、可監測脈衝(chong) 星數量多、測量精度更高的優(you) 勢，基於(yu) 自主開發的軟件，對FAST收集的時間跨度為(wei) 3年5個(ge) 月的數據進行了分析研究。在誤報率小於(yu) 五十萬(wan) 分之一的前提下，發現了納赫茲(zi) 引力波存在的證據。中國科學院院士、中國科學院國家天文台台長常進介紹，證據就是脈衝(chong) 星到達的時間，由於(yu) 納赫茲(zi) 引力波產(chan) 生的時空漣漪，產(chan) 生的這個(ge) 晃動。脈衝(chong) 星角度的一個(ge) 變化，這是納赫茲(zi) 引力波存在的一個(ge) 重要的依據。他們(men) 看到了這種變化。

　　研究納赫茲(zi) 引力波對人類探索宇宙意義(yi) 深遠

　　引力波是由加速運動的有質量物體(ti) 擾動周圍的時空而產(chan) 生的時空漣漪，其信號極其微弱，卻是探測宇宙中不發光物質的直接手段，探測引力波並且開辟引力波觀測宇宙的新窗口是天文學家長期以來追求的目標，並且對人類探索宇宙意義(yi) 深遠。

　　1916年，愛因斯坦基於(yu) 廣義(yi) 相對論預言了引力波的存在。2016年，美國激光幹涉引力波天文台宣布在百赫茲(zi) 頻段探測到恒星級質量雙黑洞並合產(chan) 生的引力波，並因此獲得了2017年諾貝爾物理學獎。更大質量的天體(ti) 產(chan) 生的引力波頻率更低。例如，宇宙中質量最大的天體(ti) ，星係中心的超大質量雙黑洞係統繞轉產(chan) 生的引力波主要集中在納赫茲(zi) 頻段。在這個(ge) 頻段內(nei) ，甚至還有宇宙早期原初引力波殘存至今的部分和宇宙弦產(chan) 生的引力波。

　　幾十年來，各國天文學家一直在為(wei) 探測神秘的引力波而努力。發現納赫茲(zi) 引力波更是國際物理和天文領域競賽的焦點之一。美國、歐洲、澳大利亞(ya) ，利用各自的大型射電望遠鏡，已分別開展了長達20年的納赫茲(zi) 引力波搜尋。近年來，中國、印度、南非等國也逐漸開展納赫茲(zi) 引力波的探測研究。中國科學院於(yu) 2016年6月部署了“多波段引力波宇宙研究”戰略性先導科技專(zhuan) 項，2019年9月，中國天眼FAST還處於(yu) 調試階段，中國脈衝(chong) 星測時陣列研究團隊就聯合FAST調試工作組開始試觀測，盡可能早地為(wei) 探測納赫茲(zi) 引力波積累觀測數據。

　　中國科學院院士、中國科學院國家天文台台長常進說，他們(men) 將進一步圍繞納赫茲(zi) 引力波，開辟納赫茲(zi) 引力波天文學這個(ge) 新的科學方向，並繼續保持我國在低頻射電天文學方麵的國際領先地位。

　　（總台央視記者 褚爾嘉 王帥）