脉冲星可能揭示宇宙隐藏的引力节拍

几十年来,天文学家一直通过脉冲星(快速旋转的中子星,发出完美定时的射电脉冲)来聆听宇宙的声音。这些“宇宙钟”非常精确,通过观察它们的滴答声如何变化,即使是时空中的微小扰动也可以被检测到。现在,新的研究表明,这些微小的变化可能让我们“听到”[…]脉冲星可能揭示宇宙隐藏的引力节拍首先出现在《Knowridge Science Report》上。

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几十年来,天文学家一直通过脉冲星(快速旋转的中子星,发出完美定时的射电脉冲)来聆听宇宙的声音。

这些“宇宙钟”非常精确,即使是时空中的微小扰动也可以通过观察它们的滴答声如何移动来检测到。

现在,新的研究表明,这些微小的变化可能让我们“听到”一种新的宇宙节奏——引力波的节拍。

2023年,包括美国NANOGrav和欧洲脉冲星计时阵列在内的多个全球合作项目宣布了超低频引力波的有力证据。

这些波的周期从几个月到几年不等,可能来自巨大的宇宙事件。

这些发现尚未达到物理学中使用的黄金标准 5-sigma 置信水平,但科学家相信我们即将证实它们的存在。

对于这些慢波存在两种可能的解释。一是它们诞生于宇宙的早期,即宇宙膨胀的快速膨胀时期。

另一个是,它们来自成对的超大质量黑洞——每个质量是太阳的数十亿倍——在它们的宿主星系合并后相互绕行。

这两种可能性都会在脉冲星计时数据中产生看起来相似的波纹,使它们难以区分。

这就是弘前大学理论物理学家 Hideki Asada 和他的同事 Shun Yamamoto 发挥作用的地方。

在最近发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上的一篇论文中,他们提出了一种巧妙的新方法来区分来源——通过寻找引力“节拍”。

宇宙学与天体粒子物理学杂志

在音乐中,当两个音符的音高几乎相同时,就会出现节拍。

它们的声波相互干扰,形成一种音量上升和下降的模式——音乐家可以立即识别出一种缓慢的颤动。浅田和山本认为引力波也可能发生类似的效应。