天文学家正在扫描脉冲星的采空区以寻找引力波

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In the Clinic with Dr. A Jean Ayres| The Sensory Processing Disorder Foundation

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Anonim

几周前,当科学家们最终探测到引力波时,这是一项14年的成就,使用的仪器设计用于找到质子直径1/1000的信号。如果我们想在未来继续研究引力波,我们将需要找到一种更简单的方法来寻找它们,这种方法不需要4公里长的最先进的仪器。

北美Nanohertz引力波天文台研究人员的一项新研究(NANOGrav建议我们可以使用射电望远镜检测这些波浪 - 你知道,我们用来进行传统设备的种类 一吨 已经有天体物理学研究。

这种方法的关键?脉冲星。

这个术语是脉动无线电恒星的简写 - 一颗高度磁化的中子星核心残余物(后超新星),它可以旋转并发射强大的电磁辐射束。 NANOGrav科学家认为,如果我们能够监测天空中更多的脉冲星,我们就可以探测到低频引力波。

这是如何工作的。科学家们提出,他们可以探测到来自成对的超大质量黑洞的低频引力波,它们在逐渐碰撞过程中相互绕行。这样的黑洞会影响周围的太空物品织物,并产生微弱的振动,就像在水中一样。当这些振动通过地球 - 这需要几个月到一年的时间 - 它们会使我们相对于宇宙的脉冲星稍微偏移。

现在,我们发现引力波飞越地球的唯一希望是我们的地面仪器(甚至是基于太空的仪器,如eLISA)可以拾取这些微小信号并长时间连续测量它们。

星云的脉冲星是人类已知的少数可识别的脉冲星之一,是超新星的一个年轻残余物。 pic.twitter.com/NxIijykd8N

- 千年天文学(@astromillennium)2016年2月16日

因此NANOGrav希望使用脉冲星来寻找这些低频重力信号。脉冲星 - 特别是毫秒脉冲星 - 发射无线电波,其中一些使其接地并可以使用简单的射电望远镜进行测量。

事实证明,那些脉冲星受到超大质量黑洞吐出的引力波的影响。反过来,这会影响脉冲星发射的无线电波。因此,测量无线电波的变化是检测引力波本身的传递方式。

这项新研究的天体物理学家说,我们不能只依靠一个或几个脉冲星来跟踪这样的引力波。我们必须看一整套脉冲星。因此NANOGrav决定监测这些婴儿中的54个。

这种新方法摒弃了对超昂贵,超灵敏设备的需求,转而采用更具成本效益的仪器,基本上做同样的研究。

现在,这是个坏消息:到目前为止,研究人员还没有真正检测到由引力波引起的信号。他们需要在网络上添加更多脉冲星。

他们仍然没有放弃希望。

“引力波一直在地球上冲刷,”该报的第一作者,美国宇航局喷气推进实验室的博士后斯蒂芬泰勒在新闻发布会上说。 “考虑到NANOGrav和其他国际团队观察到脉冲星的数量,我们希望在未来十年内能够获得明确且令人信服的低频引力波证据。”

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