导读 从引力的角度来说,宇宙是一个嘈杂的地方。来自未知来源的大杂烩引力波在太空中不可预测地流动,其中可能包括来自早期宇宙的引力波。科学家
从引力的角度来说,宇宙是一个嘈杂的地方。来自未知来源的大杂烩引力波在太空中不可预测地流动,其中可能包括来自早期宇宙的引力波。
科学家们一直在寻找这些早期宇宙引力波的迹象,一组物理学家现在已经证明,由于夸克和胶子在宇宙冷却时的行为,这种波应该具有明显的特征。这一发现将对大爆炸后最能描述宇宙的模型产生决定性影响。该研究发表在《物理评论快报》杂志上。
2015年,科学家首次在美国的LIGO引力波干涉仪上发现了引力波存在的直接证据。这些是来自特定来源的奇异波(尽管幅度很小),例如两个黑洞的合并,它们冲过地球。这些波导致干涉仪的 4 公里垂直臂的长度发生微小(但不同)的变化,当激光束在探测器臂中来回传播时,所产生的干涉图案的变化可以检测到这种差异。
但也有较小的引力波,数量如此之多,以至于看起来像噪音。科学家们一直在这种噪音中孜孜不倦地寻找随机引力波背景(随机意味着随机确定,即不可预测)。但这些较小的引力波更难以探测到,科学家们转向了毫秒脉冲星阵列,其中从地球到遥远脉冲星的距离就是有效干涉仪臂长。
脉冲星(旋转的中子星)发出辐射束,其中一些辐射束的方向使光束扫过地球,就像旋转灯塔发出的光束一样。脉冲星具有极其稳定的公转周期,对该时钟计时的任何测量都会被经过的无数波长为光年的较小引力波微妙地改变。
去年,NANOgrav 合作组织发表了证据,表明这些低频随机引力波确实存在于时空背景中,其他小组也是如此。但它们的来源是什么?背景是否源于天体物理现象,例如数十万个合并的超大质量黑洞、超新星等?