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本报记者 吴月辉
《 人民日报 》（ 2023年06月30日 第 11 版）
该成果艺术图。
中科院国家天文台供图
近日，由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步，达到领先水平。相关成果6月29日在学术期刊《天文和天体物理学研究》在线发表。
寻找“时空的涟漪”
根据爱因斯坦的广义相对论，时空是可以弯曲的，有质量的物体在其中加速运动，扰动周围的时空，就会产生引力波。这就好比石头丢进水里会产生水波，引力波因此常被称作“时空的涟漪”。
国家天文台研究员、论文通讯作者李柯伽说：“纳赫兹引力波是引力波的一种。对频率低至纳赫兹的引力波进行探测，将有助于天文学家理解宇宙结构的起源。”
引力波信号极其微弱，却是探测宇宙中不发光物质的直接手段，探测引力波并且开辟引力波观测宇宙的新窗口是天文学家长期以来追求的目标。20世纪70—80年代，引力波的存在通过观测脉冲双星系统的轨道变化得以间接证实，并获得了1993年诺贝尔物理学奖。2016年，美国激光干涉引力波天文台宣布在百赫兹频段探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波，并因此获得了2017年诺贝尔物理学奖。2017年8月，美国激光干涉引力波天文台又探测到了两个中子星并合产生的引力波，除了引力波信号，全频段的电磁辐射也被观测到了，预示着多信使天文学时代的到来。
更大质量的天体产生的引力波频率更低。李柯伽说：“例如，星系中心的超大质量双黑洞系统，是宇宙中质量最大的天体，它绕转产生的引力波主要集中在纳赫兹频段。在这个频段内，还可能有宇宙早期原初引力波残存至今的部分和宇宙弦等奇异对象产生的引力波。”
开辟纳赫兹引力波探测宇宙的新窗口，对于理解超大质量黑洞、星系并合历史、宇宙大尺度结构形成等问题具有重大意义。
探测十分具有挑战性
发现纳赫兹引力波是国际物理和天文领域竞赛的焦点之一。
国家天文台助理研究员、论文第一作者胥恒说：“纳赫兹引力波由于频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测十分具有挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是纳赫兹引力波目前已知的唯一探测手段。”
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