中国天眼“看”到纳赫兹引力波 今日视点

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光明日报北京9-21电（记者齐芳）引力波【bō】是【shì】探测【cè】宇宙中不发光【guāng】物质的直【zhí】接手段，其中纳赫兹引【yǐn】力波携【xié】带着深远宇宙的【de】奥秘【mì】，超【chāo】大【dà】质量黑洞的绕转【zhuǎn】、星系合并的历史、宇【yǔ】宙【zhòu】大尺度结构起源的信息……然而，自纳赫兹引力波理论提出以来【lái】，却从未【wèi】被找到。由【yóu】中国科学院国家天【tiān】文台等单位科【kē】研人员组成的中国脉冲【chōng】星测时【shí】阵【zhèn】（CPTA）研究团队今天宣布【bù】，利用中国天眼FAST——500米口径球面【miàn】射电望远【yuǎn】镜，独立找到【dào】了纳赫【hè】兹引力波存【cún】在的【de】关【guān】键证据。这一成果打开了人类探索宇宙的新窗【chuāng】口，相关论【lùn】文9-21在我国【guó】天文学术期【qī】刊《天【tiān】文与天【tiān】体物理研究【jiū】（RAA）》在线发【fā】表。

9-21拍摄的“中国天眼”全景。新华社发

中【zhōng】国科学院国家天文台研究【jiū】员、北京大【dà】学教【jiāo】授李柯伽是CPTA的首席【xí】科【kē】学家，在这个方向已经钻【zuàn】研了20年。他解释，引力波【bō】是宇宙中加速运【yùn】动的【de】有质量物体【tǐ】扰动周围时空【kōng】而产生【shēng】的【de】时空【kōng】涟漪。“纳赫兹引力波引【yǐn】起的涟漪实在【zài】太微【wēi】弱【ruò】，很难被【bèi】探测到。科学【xué】家们推测，观测毫秒脉冲星是已知的唯【wéi】一可【kě】能直接找到纳赫兹引力【lì】波的方【fāng】法——毫【háo】秒【miǎo】脉冲星运转极【jí】其规律，我们【men】可以通过射电望【wàng】远镜观测到。而纳赫兹引力【lì】波引起的微弱的时空【kōng】涟漪会影响观测结果，让我们探【tàn】测到毫秒脉冲星【xīng】运转【zhuǎn】‘不规律’了。再比较多颗星【xīng】的信息我们就【jiù】能找到纳赫兹【zī】引力波了。”

中【zhōng】国天【tiān】眼FAST是具有极【jí】高灵敏【mǐn】度【dù】的射电望远镜，监【jiān】测脉冲星【xīng】数目多、测【cè】量精度更高【gāo】，能够长期系统监测【cè】一【yī】大批毫秒【miǎo】脉冲星。李【lǐ】柯伽说，基于这【zhè】一独特优势，CPTA锚定57颗毫秒脉【mò】冲星进行了三年多的观测，“它们【men】在【zài】宇宙中‘铺开’一张银河【hé】系大小的‘蛛【zhū】网’，‘猎物’入网【wǎng】产生的微小涟漪就能被捕捉到。”

中国【guó】科学院国家天文台助理研究员胥【xū】恒主要负责数据处【chù】理，他说：“我们自【zì】主开发独立数据分【fèn】析软件，以数【shù】据【jù】精度、脉冲【chōng】星数量和数据处理算法上的优势弥补【bǔ】了时间跨度上的差距，使我【wǒ】国纳【nà】赫兹引【yǐn】力【lì】波【bō】探测【cè】灵【líng】敏度很快达到了与美、欧、澳相【xiàng】当的【de】水平，从而同时实现此次重大【dà】科【kē】学突破【pò】。”

“不【bú】过，受限于【yú】当前观测【cè】数【shù】据较短的【de】时间【jiān】跨【kuà】度，我们暂时无法【fǎ】确定纳赫【hè】兹波段引力波的主要物理来【lái】源，但这将随着后续观【guān】测数据时间跨度的增加【jiā】而解决。”李【lǐ】柯伽说，“后续我【wǒ】们【men】将加速组织纳赫兹引力波【bō】探【tàn】测科【kē】研攻关【guān】，积累更长期的观测数据，逐【zhú】步【bù】发表更【gèng】高精度【dù】的探测结果，彻底打开人类利用【yòng】纳【nà】赫兹引力波探测宇宙【zhòu】的新窗【chuāng】口。”

北美、澳大利亚等【děng】地【dì】的脉【mò】冲星【xīng】测时【shí】阵【zhèn】列合作【zuò】组，今天也各自发布了类似的成果。这无疑将让纳赫兹引力波领域国际竞争【zhēng】更加【jiā】激烈。中国科学院国家天文【wén】台台长、中国【guó】科学【xué】院院士常进【jìn】说【shuō】：“国家天文台将积极推进FAST扩展和升级，基【jī】于脉冲星【xīng】测时阵列方法，实现【xiàn】纳【nà】赫兹引【yǐn】力波事【shì】件的常【cháng】规观【guān】测，从而建成【chéng】纳赫兹引力波天文台，并开启更高灵敏度和更高分辨率的低频【pín】射电观测【cè】研究【jiū】新【xīn】纪【jì】元，将我国加快建设成【chéng】为引力波天文和【hé】射【shè】电天文的强国【guó】。”

《光明日报》（9-21 08版）