一百多年前愛因斯坦提出了相對(duì)論,作為相對(duì)論的一部分 -- 引力波,我們卻從來(lái)沒找到其蛛絲馬跡。
近11年來(lái)科學(xué)家們運(yùn)用高精度的太空望遠(yuǎn)鏡試圖尋找時(shí)空結(jié)構(gòu)的漣漪現(xiàn)象 -- 引力波。
科學(xué)家本希望聽到宇宙深處星系合并時(shí)傳來(lái)的“轟隆隆”的引力波背景聲,但結(jié)果一無(wú)所獲。
科學(xué)家們認(rèn)為宇宙是由時(shí)空結(jié)構(gòu)組成的,這就是愛因斯坦1916年發(fā)表的廣義相對(duì)論。
宇宙中的萬(wàn)物在這種結(jié)構(gòu)下被掰彎彎曲,物體越大彎曲得也就越厲害,所謂引力波就是這種時(shí)空漣漪。
黑洞互繞或星系合并時(shí)可以產(chǎn)生引力波。
星系合并時(shí)每個(gè)較大的星系中央應(yīng)該都有一個(gè)黑洞。
當(dāng)兩個(gè)星系合并時(shí),兩個(gè)黑洞就在同一個(gè)軌道上互繞,如同兩人在跳雙人舞。
愛因斯坦的理論預(yù)測(cè)黑洞互繞會(huì)形成死亡螺旋,將陣陣漣漪也就是引力波通過宇宙的結(jié)構(gòu) -- 時(shí)空通道傳送出來(lái)。
愛因斯坦的廣義相對(duì)論中唯有引力波始終未被證實(shí)。
對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),引力波之所以重要是因?yàn)橐Σㄖ锌赡馨挡赜杏钪娉鮿?chuàng)時(shí)的大量信息。
引力波被認(rèn)為是由宇宙大爆炸所產(chǎn)生的。
雖然引力波的存在有非常強(qiáng)烈的間接證據(jù),但科學(xué)家們從來(lái)沒有找到直接證據(jù)。
由Ryan Shannon博士領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究,其研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在了相關(guān)專業(yè)雜志上,Ryan Shannon博士來(lái)自于CSIRO與ICRAR。
CSIRO,澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織( Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization ),是澳大利亞最大的國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)。
ICRAR,國(guó)際射電天文研究中心(International Centre for Radio Astronomy Research)
為了尋找引力波,Shannon博士動(dòng)用了高精度的Parkes射電望遠(yuǎn)鏡監(jiān)視一組毫秒脈沖星。
毫秒脈沖星,millisecond pulsar,每秒旋轉(zhuǎn)上百次的脈沖星,通常有一顆正常的伴星,并從伴星得到物質(zhì)。
這些小個(gè)子的毫秒脈沖星發(fā)出規(guī)則的脈沖電波,就如同是宇宙中的時(shí)鐘。
這些毫秒脈沖星信號(hào)的到達(dá)時(shí)間被科學(xué)家們記錄下來(lái),精度達(dá)到了10納秒級(jí)別。
這將改變脈沖星的信號(hào)到達(dá)地球的時(shí)間,雖然極其微小。
科學(xué)家們對(duì)這種星體研究了11年,照理說(shuō)應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)引力波,但結(jié)果一無(wú)所獲。
“我們什么也沒有發(fā)現(xiàn)?!盨hannon博士說(shuō)到。
“宇宙似乎非常安靜,至少對(duì)于引力為說(shuō)?!?/p>
2014年3月,一組科學(xué)家聲稱通過BICEP2望遠(yuǎn)鏡在南極附近發(fā)現(xiàn)引力波,但后來(lái)結(jié)果被證明是錯(cuò)誤的。
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當(dāng)然這并不意味著愛因斯坦的引力波理論是錯(cuò)誤的,相反的科學(xué)家認(rèn)為是因?yàn)楹诙春喜⒌锰炝恕?/p>
合并時(shí)間極其短暫,所以產(chǎn)生的引力波也就極其微弱。
“也許在黑洞周圍有氣體并產(chǎn)生摩擦,帶走了能量,所以黑洞合并起來(lái)更加迅速,”團(tuán)隊(duì)成員Paul Lasky博士說(shuō)到,他是莫納什大學(xué)的博士后研究員。
無(wú)論如何,天文學(xué)家們肯定還需要做進(jìn)一步探索研究。
“也許需要更高的頻率?!眲虼髮W(xué)的Lindley Lentati博士說(shuō)到。
未來(lái)天文學(xué)家們會(huì)使用更高精度的平方公里射電陣進(jìn)行搜索。
平方公里射電陣(Square Kilometre Array,縮寫為SKA)是一個(gè)巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣列,由數(shù)千個(gè)較小的碟形天線構(gòu)成,將負(fù)責(zé)解答一系列科學(xué)疑問,其中包括行星如何形成,引力波如何拉伸宇宙的結(jié)構(gòu)以及首批形成的星系如何演化。
最近激光干涉儀引力波天文臺(tái)也加入到尋找引力波的行列之中,據(jù)說(shuō)在三個(gè)月內(nèi)探測(cè)到引力波的可能性高達(dá)三分之一。
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