| 2023年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞 |
|
| FAST探測(cè)到納赫茲引力波存在證據(jù) |
|
FAST探測(cè)到納赫茲引力波存在證據(jù)
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)供圖
由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位科研人員組成的中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)，利用“中國(guó)天眼”（FAST），探測(cè)到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，表明我國(guó)納赫茲引力波研究與國(guó)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(guó)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(dòng)，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(zhǎng)達(dá)數(shù)年，其波長(zhǎng)可達(dá)數(shù)光年，對(duì)它的探測(cè)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(guó)際競(jìng)賽的焦點(diǎn)之一。利用大型射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)一批自轉(zhuǎn)極其規(guī)律的毫秒脈沖星進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)時(shí)觀測(cè)，是目前已知唯一的納赫茲引力波探測(cè)手段。
在此次研究工作中，中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)利用FAST對(duì)銀河系中的57顆毫秒脈沖星進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)，將這些毫秒脈沖星組成了一個(gè)銀河系尺度大小的探測(cè)器來(lái)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(cè)脈沖星數(shù)量多、測(cè)量精度更高的優(yōu)勢(shì)，基于自主開發(fā)的軟件，對(duì)FAST收集的時(shí)間跨度為3年5個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究。在誤報(bào)率小于五十萬(wàn)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(cè)時(shí)陣列-印度脈沖星測(cè)時(shí)陣列、北美納赫茲引力波天文臺(tái)和澳大利亞帕克斯脈沖星測(cè)時(shí)陣列等脈沖星測(cè)時(shí)陣列合作組也在同一時(shí)間宣布了相似的結(jié)果。據(jù)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、北京大學(xué)研究員李柯伽介紹，國(guó)際上4個(gè)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)