科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙充滿(mǎn)引力波

2023-06-29 12:27?來(lái)源 溫州在線

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙充滿(mǎn)引力波

溫州網(wǎng)訊，周三，科學(xué)家們公布了證據(jù)，證明引力波（阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在一個(gè)多世紀(jì)前預(yù)測(cè)的時(shí)空結(jié)構(gòu)中的漣漪）正在以低頻滲透到宇宙中，從而產(chǎn)生宇宙背景嗡嗡聲。

新發(fā)現(xiàn)表明，太空中充滿(mǎn)了這些引力波，這些引力波會(huì)振蕩數(shù)年或更長(zhǎng)時(shí)間，似乎主要起源于合并前螺旋在一起的一對(duì)超大質(zhì)量黑洞。

俄勒岡州立大學(xué)天體物理學(xué)家杰夫·哈茲本(JeffHazboun)表示：“引力波是由宇宙中天文密集的物體產(chǎn)生的，這些物體通常彼此圍繞軌道運(yùn)行。引力波在穿越宇宙時(shí)實(shí)際上會(huì)拉伸和壓縮時(shí)空本身。”進(jìn)行這項(xiàng)研究的科學(xué)合作組織，也是《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上描述研究結(jié)果的一篇論文的主要作者。

愛(ài)因斯坦于1916年提出引力波的存在，作為其開(kāi)創(chuàng)性的廣義相對(duì)論的產(chǎn)物，廣義相對(duì)論將引力描述為物質(zhì)對(duì)空間和時(shí)間的扭曲。自2016年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，科學(xué)家們只發(fā)現(xiàn)了它們存在的間接證據(jù)。

被稱(chēng)為脈沖星的物體——爆炸恒星的極其致密的核心，以廚房攪拌機(jī)的速度旋轉(zhuǎn)——在這項(xiàng)新研究中至關(guān)重要。六十八顆脈沖星被用來(lái)收集證據(jù)。

哈茲本說(shuō)：“我們將引力波的傳播視為銀河系脈沖星陣列脈沖到達(dá)時(shí)間的變化。”

引力波信號(hào)是由北美納赫茲引力波觀測(cè)站(NANOGrav)物理前沿中心(PFC)15年的數(shù)據(jù)觀測(cè)到的，該中心由來(lái)自美國(guó)和加拿大的190多名科學(xué)家合作組成。

研究人員將宇宙的引力波背景描述為相當(dāng)于聽(tīng)到一大群人在聚會(huì)上說(shuō)話(huà)的嗡嗡聲，而無(wú)法區(qū)分任何個(gè)人的聲音。

天文學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直依靠研究光來(lái)更多地了解宇宙，但這種方法有局限性，因?yàn)樗荒芴峁?duì)宇宙許多方面的洞察。引力波可以對(duì)宇宙進(jìn)行更強(qiáng)有力的檢查，就像被稱(chēng)為中微子的幽靈般的亞原子粒子一樣。

這一發(fā)現(xiàn)是在研究人員宣布他們首次探測(cè)到兩個(gè)遙遠(yuǎn)黑洞產(chǎn)生的引力波的存在七年后宣布的。黑洞是密度極高的物體，引力如此之強(qiáng)，甚至連光都無(wú)法逃脫。黑洞和其他大質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起引力波。

該研究涉及激光干涉儀引力波天文臺(tái)（LIGO）。

哈茲本說(shuō)：“我們有確鑿的證據(jù)表明，引力波譜的新頻段中存在引力波的嗡嗡聲。這些頻率比LIGO檢測(cè)到的頻率小10-12個(gè)數(shù)量級(jí)，波長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)光年。”

“對(duì)這些引力波最普通的解釋是我們宇宙附近的超大質(zhì)量黑洞雙星（彼此繞軌道運(yùn)行的黑洞）的集合。其他解釋包括來(lái)自大爆炸附近的有趣的新物理學(xué)，”哈茲本補(bǔ)充道，他指的是這一事件標(biāo)志著大約138億年前宇宙的起源。

編輯： yujeu