| 2023年中國十大科技進(jìn)展新聞 |
|
| FAST探測到納赫茲引力波存在證據(jù) |
|
FAST探測到納赫茲引力波存在證據(jù)
中國科學(xué)院國家天文臺供圖
由中國科學(xué)院國家天文臺等單位科研人員組成的中國脈沖星測時陣列研究團(tuán)隊(duì)，利用“中國天眼”（FAST），探測到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，表明我國納赫茲引力波研究與國際同步達(dá)到領(lǐng)先水平。相關(guān)研究成果于2023年6月29日在我國天文學(xué)術(shù)期刊《天文與天體物理研究》在線發(fā)表。2023年12月14日，相關(guān)成果入選《科學(xué)》2023年度十大科學(xué)突破。
納赫茲引力波是引力波的一種，是宇宙中一種極低頻擾動，其頻率為10的負(fù)9次方赫茲。納赫茲引力波由于頻率極低、周期長達(dá)數(shù)年，其波長可達(dá)數(shù)光年，對它的探測十分具有挑戰(zhàn)性。當(dāng)前，納赫茲引力波研究已經(jīng)成為物理和天文領(lǐng)域國際競賽的焦點(diǎn)之一。利用大型射電望遠(yuǎn)鏡對一批自轉(zhuǎn)極其規(guī)律的毫秒脈沖星進(jìn)行長期測時觀測，是目前已知唯一的納赫茲引力波探測手段。
在此次研究工作中，中國脈沖星測時陣列研究團(tuán)隊(duì)利用FAST對銀河系中的57顆毫秒脈沖星進(jìn)行了長期系統(tǒng)性監(jiān)測，將這些毫秒脈沖星組成了一個銀河系尺度大小的探測器來搜尋納赫茲引力波。該團(tuán)隊(duì)充分利用FAST靈敏度高、可監(jiān)測脈沖星數(shù)量多、測量精度更高的優(yōu)勢，基于自主開發(fā)的軟件，對FAST收集的時間跨度為3年5個月的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究。在誤報(bào)率小于五十萬分之一的前提下，發(fā)現(xiàn)了納赫茲引力波存在的證據(jù)。
值得一提的是，歐洲脈沖星測時陣列-印度脈沖星測時陣列、北美納赫茲引力波天文臺和澳大利亞帕克斯脈沖星測時陣列等脈沖星測時陣列合作組也在同一時間宣布了相似的結(jié)果。據(jù)中國科學(xué)院國家天文臺研究員、北京大學(xué)研究員李柯伽介紹，國際上4個團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立獲得納赫茲引力波存在的關(guān)鍵證據(jù)，這使得研究結(jié)果可以相互印證，進(jìn)一步提高了這一成果的準(zhǔn)確性。■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年2月刊 封面)