宇宙漣漪是什么樣的？最詳盡的引力波背景圖出爐(3)

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2025-05-16 15:51:45 科普中國(guó)

引力波背景圖

在新的研究中，天文學(xué)家利用了MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)脈沖星。這臺(tái)位于南非的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡由64個(gè)天線陣列組成，它的靈敏度非常高，可以捕捉到來自宇宙深處的微弱信號(hào)。

MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡。圖：Space in Africa

天文學(xué)家利用它對(duì)83顆脈沖星進(jìn)行了4.5年的觀測(cè)，精確記錄了這些脈沖星信號(hào)到達(dá)地球的時(shí)間。分析結(jié)果顯示，觀測(cè)數(shù)據(jù)與“Hellings-Downs曲線”吻合的非常好，為引力波背景存在提供了有力的證據(jù)。觀測(cè)到的引力波背景的確鑿證據(jù)——Hellings-Downs曲線。圖：Miles et al. 2024

此外，研究人員還繪制了迄今為止最詳細(xì)的引力波背景圖。通常認(rèn)為，引力波背景應(yīng)該在天空中均勻分布，但新繪制的圖顯示，在南半球天空中出現(xiàn)了一個(gè)引力波活動(dòng)的“熱點(diǎn)”。這個(gè)熱點(diǎn)可能是一個(gè)異常巨大的雙超大質(zhì)量黑洞系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)。不過，科學(xué)家還不確定這個(gè)熱點(diǎn)是信號(hào)本身，還是觀測(cè)數(shù)據(jù)的噪聲造成的偏差。這就像你在嘈雜的房間里聽到一陣嗡嗡聲時(shí)，發(fā)現(xiàn)某個(gè)角落的聲音特別響，但卻無法確認(rèn)到底是某人大聲說話，還是音響出現(xiàn)了問題。

在南半球發(fā)現(xiàn)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。圖：Rowina Nathan

仍有許多謎題

值得注意的是，引力波背景的具體來源仍然是個(gè)謎。雖然目前主流觀點(diǎn)認(rèn)為它主要來源于超大質(zhì)量黑洞的并合，但其他可能性也未被排除。例如，早期宇宙中的“氣泡”碰撞也可能會(huì)產(chǎn)生引力波。

未來，MeerKAT團(tuán)隊(duì)將與全球其他脈沖星計(jì)時(shí)陣合作，整合更多數(shù)據(jù)。通過國(guó)際協(xié)作，天文學(xué)家希望解鎖更多關(guān)于黑洞、早期宇宙和其他未知物理現(xiàn)象的謎團(tuán)。或許有一天，通過傾聽宇宙的嗡嗡聲，我們將解開那些前所未見的秘密。

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(責(zé)任編輯：0882)

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