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科学家开发出一种测量膨胀宇宙中引力波的新方法
一种基于探测器的新方法阐明了如何在不断演化的宇宙中测量引力波。想象一下，当池塘本身形状慢慢改变时，试图测量池塘表面的波纹。这就是科学家在研究引力波时面临的挑战，引力波不是来自碰撞黑洞的孤立信号，而是 [...]
来源:SciTech日报一种基于探测器的新方法阐明了如何在不断演化的宇宙中测量引力波。
想象一下，当池塘本身形状慢慢改变时，尝试测量池塘表面的波纹。这就是科学家在研究引力波时所面临的挑战，引力波不是来自碰撞黑洞的孤立信号，而是演化宇宙本身的一部分。
引力波是时空的微小扭曲。它们于 2015 年首次直接探测，开启了天文学的新纪元，为科学家提供了一种不依赖光来观察宇宙事件的方法。从那时起，研究人员已经变得非常擅长解释穿过大部分空旷、相对平静的太空区域的波。黑洞合并发出的信号就是一个明显的例子。
在那些熟悉的情况下，设置相对干净。该波可以被视为穿过稳定背景的小扰动，探测器可以测量由此产生的时空拉伸和挤压。 “波浪”和“背景”可以以有意义的方式分开。
为什么整个宇宙让问题变得更加困难
宇宙学改变了局面。研究人员必须将宇宙视为一个整体，而不是研究穿过安静空间的波。这包括时空本身，以及其中的一切，例如恒星、星系、黑洞和宇宙的大尺度结构。
在此设置中，背景不是静止的。宇宙膨胀，物质分布不均匀，密度和运动的微小变化不断影响时空。这些效应使得准确说出背景结束位置和引力波开始位置变得更加困难。
这引出了一个看似简单的问题：当整个宇宙运动时，引力波探测器实际上测量什么？
定义信号的更物理方式
在理论和观察之间架起一座桥梁
DOI：10.1103/pwbs-xwrh
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