引力波聽起來像鳥叫, 其實那是「資料可聽化」的成果。 我們目前探測到的引力波都是黑洞合併產生的, 是極端事件的產物, 因此它們本質上更像是時空中的點狀爆炸, 或是在佈滿漣漪的水面上一粒石子激起的浪花。
NANOGrav / T. Klein
但是在浩瀚宇宙中四處傳播的不只有這一種引力波, 那些漣漪又是什麼呢?理論上, 宇宙中至少還有宇宙創生時遺留下來的「原初引力波」, 以及「宇宙引力波背景」。
我們熟悉的「宇宙微波背景」是宇宙大爆炸光子輻射遺留下來的電磁波, 而「引力波背景」是宇宙中各種天體事件產生的引力波「合併」而成的低頻信號。 它如同「白噪音」一樣, 長期持久地在宇宙中四處「遊蕩」。 如果聽起來, 則可能會像「嗡嗡聲」。
近日「北美奈頻茲引力波天文臺(NANOGrav)」的天文學家宣稱, 他們利用「脈衝星計時陣列」, 在宇宙中探測到了這種「嗡嗡聲」在時空中留下的蹤跡。
研究人員並沒有直接去捕捉「嗡嗡聲」, 而是通過觀測脈衝星來尋找這些難以捉摸的神秘信號。
脈衝星也就是中子星, 它們是恒星的殘核, 也是宇宙中的「燈塔「。 它們的自轉速度極快(每秒幾百次以上), 而且精度極高。 因此, 如果它們的波束掃過地球, 其規律性閃爍就能夠成為一種極為精準的計時方式。
假如引力波掃過脈衝星和地球之間, 引力波對時空的拉伸和擠壓, 就會導致各個脈衝星的光束到達地球的時間發生偏差。
但是這種偏差極其微小, 需要我們對盡可能多的脈衝星進行盡可能長時間的觀測。
功夫不負有心人。 研究人員在資料集中發現了一個清晰的信號, 顯示許多脈衝星發出的光在到達地球的過程中, 受到了某種持續進程的影響。
雖然目前研究還在進行,