记者从中国科学院获悉,近日,由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列(CPTA)研究团队利用中国天眼FAST,探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据。相关论文在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究(RAA)》在线发表。与此同时,来自欧洲-印度、美国、澳大利亚等国家和地区的另外3个国际团队同步发表了各自独立获得并且相互印证的结果。
引力波是由加速运动的有质量物体扰动周围的时空而产生时空的涟漪。引力波信号极其微弱,却是探测宇宙中不发光物质的直接手段,探测引力波并且开辟引力波观测宇宙的新窗口是天文学家长期以来追求的目标。20世纪70-80年代,引力波的存在通过观测脉冲双星系统的轨道变化得以间接证实,并获得了1993年诺贝尔物理学奖。2016年,美国激光干涉引力波天文台(简称LIGO)宣布在百赫兹频段探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波,并因此获得了2017年诺贝尔物理学奖。
纳赫兹引力波是引力波的一种。科研人员介绍,更大质量的天体产生的引力波频率更低。例如,宇宙中质量最大的天体,星系中心的超大质量双黑洞系统(亿到千亿倍太阳质量)系统绕转产生的引力波主要集中在纳赫兹频段。在这个频段内,还有宇宙早期原初引力波残存至今的部分和宇宙弦等奇异对象产生的引力波。开辟纳赫兹引力波探测宇宙的新窗口对于理解超大质量黑洞、星系并合历史、宇宙大尺度结构形成等问题具有重大意义。