北美納赫茲引力波天文台分析了45顆脈衝星後發現了低頻引力波

利用新技術尋找新的引力波

一組科學家正在採用一種特殊的方法來尋找新的引力波，他們認為這種引力波的存在正不斷地衝刷著地球，科學家計畫使用一種聰明的方法，就是將整個星系變成一個巨大的天文台。這個來自科羅拉多大學博爾德分校(University of Colorado at Boulder)的團隊正利用北美納赫茲引力波天文台(nanogrv)來尋找那些因質量大、速度太慢而無法用地球上的LIGO等天文台觀測到的引力波。

發表在《天體物理雜誌通訊》上的研究表示，近年來，科學家們已經能夠記錄和研究引力波，這些引力波是由黑洞合併等等的宇宙事件所引發的，但專家認為，有越來越大的引力波不斷流過地球，就像宇宙背景噪音。

LIGO天文台發現的是高頻引力波

引力波和電磁波一樣，也分不同的波段，近年來頻繁登上科學新聞頭條的「雷射干涉儀引力波天文台（LIGO）」發現的是高頻引力波，頻率大約在幾十至上千赫茲。而這次北美納赫茲引力波天文台（NANOGrav）在分析了45顆脈衝星的觀測數據後，發現一個有趣的低頻信號，這個信號可能就是天文學家過去十年一直苦苦追尋的納赫茲引力波，其頻率比LIGO發現的引力波相差了11個數量級。

一般來說最典型的引力波源是兩個天體相互繞轉，因輻射引力波帶走了軌道能量，逐漸靠近而最終並合。LIGO和歐洲的Virgo干涉儀探測到的引力波就是來自致密雙星並合，雙星系統可以包括兩個中子星、兩個恆星級黑洞或一個中子星和一個恆星級黑洞。

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可能是超大質量黑洞的合併

我們假如NANOGrav看到的信號是引力波的話，有可能是超大質量黑洞合併所產生的引力波。這種超大質量的黑洞，質量比太陽大百萬至十億倍，被認為大量存在於星系（包括我們的銀河系）中心。當兩個星系並合時，位於星系中心的超大質量黑洞有機會成對，形成雙體系統繞轉，並最終並合。

由於體量巨大，這樣的兩個黑洞互相繞轉一圈通常要花費數年甚至更長時間，其輻射的引力波頻率在納赫茲（ 10-9 Hz）波段。為了證實該信號就是引力波，研究人員必須在不同脈衝星數據之間找到一種獨一無二的相關性，也就是兩顆脈衝星數據的關聯程度和它們相對地球的天空方位有關。但是，目前的NANOGrav數據中沒有發現這種相關性的顯著證據。儘管如此，這一結果還是引起了中外同行的極大興趣。

圖片來源：NANOGRAV/T. KLEIN

資料來源：DAN ROBITZSKI(2021,Jan 13).NEW TECHNIQUE USES ENTIRE MILKY WAY AS A GIANT OBSERVATORY. Futurism

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