新方法可接收超低頻引力波，或可揭秘“嬰兒時期”的宇宙

伯明翰大學的研究人員表示，檢測超低頻引力波的新方法可以與其他測量方法相結合，對了解宇宙早期發展提供新的見解。

愛因斯坦時空結構中的漣漪——引力波，具有各種波長和頻率，正以光速穿過宇宙。 科學家們還沒有探測到極低的“納米赫茲”頻率的引力波，但目前正在探索的新方法有望很快確認第一批低頻信號。

主要的方法是使用射電望遠鏡，利用脈沖星，以一定的規律發出無線電波脈沖來探測引力波。

然而，是什么產生了這些信號，這個問題還沒有人能確定。伯明翰大學引力波天文學研究所的科學家們認為，僅使用脈沖星計時陣列（PTAs）的數據來確定一個答案將是非常困難的。

在2021年10月18日發表在《自然·天文學》上的研究中，科學家建議將這些新數據與其他項目（如歐洲航天局的蓋亞任務）的觀測結合起來，這將有助于對宇宙最早時期存在的不同信號進行拆分和解釋。

關于超低頻引力波的主要理論是，它們是由位于合并星系中心的超大質量黑洞群引起的。當星系合并時，它們的中心黑洞會配對，形成雙星并產生引力波。在這種情況下，脈沖星計時陣列對引力波的探測將為研究星系的構成和生長的天體物理學提供新方法。

此外，納米赫茲引力波也可能揭秘在星系和黑洞形成之前的“嬰兒時期”的宇宙。事實上，有人提出，極低頻率的引力波信號可能是在大爆炸后不久由其他過程產生的，例如：宇宙在合適的溫度下經歷了物理學家所說的相變。

主要作者克里斯托弗-摩爾博士說：“脈沖星計時陣列可能會對古代宇宙學過程提供前所未有的洞察力。開發新方法來解釋這個過程將意味著我們可以真正開始了解我們的宇宙是如何形成的。”

該研究論文題為"Ultra-low-frequency gravitational waves from cosmological and astrophysical processes"，已發表在《自然·天文學》期刊上。主要作者為Christopher J. Moore和Alberto Vecchio。

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參考資料：https://www.nature.com/articles/s41550-021-01489-8

標簽： 新方法 揭秘 嬰兒時期 時期