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都市快報(bào)綜合報(bào)道近日，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位科研人員組成的中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列（CPTA）研究團(tuán)隊(duì)利用中國(guó)天眼FAST，探測(cè)到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，表明我國(guó)納赫茲引力波研究與國(guó)際同步達(dá)到領(lǐng)先水平。相關(guān)論文6月29日在我國(guó)天文學(xué)術(shù)期刊《天文與天體物理研究》（RAA）在線發(fā)表。

“中國(guó)天眼”探測(cè)到的納赫茲引力波是什么？

1916年，愛因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。

納赫茲引力波是引力波的一種，而引力波是由加速運(yùn)動(dòng)的有質(zhì)量物體擾動(dòng)周圍的時(shí)空而產(chǎn)生時(shí)空的漣漪。對(duì)頻率低至納赫茲的引力波進(jìn)行探測(cè)，將有助于天文學(xué)家理解宇宙結(jié)構(gòu)的起源，探測(cè)宇宙中最大質(zhì)量的天體即超大質(zhì)量黑洞的增長(zhǎng)、演化及并合過程，也有助于物理學(xué)家洞察時(shí)空的基本物理原理。

引力波信號(hào)極其微弱，卻是探測(cè)宇宙中不發(fā)光物質(zhì)的直接手段，探測(cè)引力波并且開辟引力波觀測(cè)宇宙的新窗口是天文學(xué)家長(zhǎng)期以來追求的目標(biāo)。

20世紀(jì)70至80年代，引力波的存在通過觀測(cè)脈沖雙星系統(tǒng)的軌道變化得以間接證實(shí)，并獲得了1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

2016年，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）宣布在百赫茲頻段探測(cè)到恒星級(jí)質(zhì)量雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波，并因此獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。更大質(zhì)量的天體產(chǎn)生的引力波頻率更低。例如，宇宙中質(zhì)量最大的天體，星系中心的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)（億到千億倍太陽質(zhì)量）繞轉(zhuǎn)產(chǎn)生的引力波主要集中在納赫茲頻段，相應(yīng)的信號(hào)時(shí)標(biāo)為年到幾十年。在這個(gè)頻段內(nèi)，還有宇宙早期原初引力波殘存至今的部分和宇宙弦等奇異對(duì)象產(chǎn)生的引力波。

研究納赫茲引力波對(duì)人類探索宇宙意義深遠(yuǎn)

開辟納赫茲引力波探測(cè)宇宙的新窗口對(duì)于理解超大質(zhì)量黑洞、星系并合歷史、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成等問題具有重要意義。納赫茲引力波由于頻率極低、周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，其波長(zhǎng)可達(dá)數(shù)光年，對(duì)它的探測(cè)十分具有挑戰(zhàn)性。利用大型射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)一批自轉(zhuǎn)極其規(guī)律的毫秒脈沖星進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)時(shí)觀測(cè)，是納赫茲引力波目前已知的唯一探測(cè)手段。發(fā)現(xiàn)納赫茲引力波是國(guó)際物理和天文領(lǐng)域競(jìng)賽的焦點(diǎn)之一。國(guó)際上，北美NANOGrav、歐洲EPTA、澳大利亞PPTA利用各自的大型射電望遠(yuǎn)鏡，已分別開展了長(zhǎng)達(dá)20年的納赫茲引力波搜尋。近期一些新生力量也逐漸加入這一領(lǐng)域，包括我國(guó)的CPTA、印度的InPTA和南非的SAPTA。此次，國(guó)際上其他脈沖星測(cè)時(shí)陣列合作組，包括EPTA-InPTA、NANOGrav和PPTA也將和中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)同一天宣布相類似的結(jié)果。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)說，他們將進(jìn)一步圍繞納赫茲引力波，開辟納赫茲引力波天文學(xué)這個(gè)新的科學(xué)方向，并繼續(xù)保持我國(guó)在低頻射電天文學(xué)方面的國(guó)際領(lǐng)先地位。

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