“中國天眼”發(fā)現納赫茲引力波存在的關鍵證據

(中國科學院國家天文臺供圖)

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

該研究由中國科學院國家天文臺等單位科研人員組成的中國脈沖星測時陣列(CPTA)研究團隊完成，相關成果6月29日在學術期刊《天文和天體物理學研究》在線發(fā)表。

引力波是宇宙中加速運動的有質量物體擾動周圍時空而產生的時空漣漪。引力波信號極其微弱，卻是探測宇宙中不發(fā)光物質的直接手段。由于更大質量的天體產生的引力波頻率更低，對頻率低至納赫茲(10的負9次方赫茲)的引力波進行探測，對于理解超大質量黑洞、星系并合歷史和宇宙大尺度結構形成等問題具有重要意義。

“中國天眼”俯拍圖(維護保養(yǎng)期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

文章通訊作者、中科院國家天文臺/北京大學研究員李柯伽介紹，納赫茲引力波由于頻率極低，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(zhàn)性。利用大型射電望遠鏡對一批自轉極其規(guī)律的毫秒脈沖星進行長期測時觀測，是目前已知探測納赫茲引力波的唯一手段。

此項研究中，CPTA研究團隊利用“中國天眼”對57顆毫秒脈沖星進行了長期系統(tǒng)性監(jiān)測，基于獨立開發(fā)的軟件，對時間跨度為3年5個月的數據進行分析研究，在4.6西格瑪置信度水平(誤報率小于五十萬分之一)上發(fā)現了具有納赫茲引力波特征的四極相關信號的證據。

“中國天眼”全景圖(維護保養(yǎng)期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

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

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