黑洞和其他大质量物体在太空中的运动可以在宇宙结构中产生涟漪,称为引力波。6月28日,科学家们宣布了第一个证据,证明宇宙中存在长波长引力波背景。

15年的无线电数据揭示了时空杂音的证据

这些波被认为是由超大质量黑洞在亿万年的时间里产生的,质量高达太阳的数十亿倍,在合并之前相互环绕。检测引力波背景类似于听到一大群人在聚会上说话的嗡嗡声,而无需区分任何特定的声音。

这张概念图显示了恒星、黑洞和星云,它们位于代表时空结构的网格上。这种织物中的波纹称为引力波。NANOGrav合作发现了黑洞产生的引力波的证据,其质量是太阳质量的数十亿倍。

这位艺术家的概念图展示了恒星、黑洞和星云,它们分布在代表时空结构的网格上。这种织物中的波纹称为引力波。NANOGrav合作发现了黑洞产生的引力波的证据,其质量是太阳质量的数十亿倍。图片来源:NANOGrav合作;奥罗尔·西蒙内特

NANOGrav检测到的背景波纹可以帮助科学家更好地了解引力波是如何产生的以及它们在宇宙中传播时会发生什么。它们还可以用来研究可以持续数百万年的超大质量黑洞合并。

科学家认为这些合并发生在大多数星系中并影响它们的演化。

北美纳赫兹引力波观测站(NANOGrav)在《天体物理学杂志快报》上发表的一系列论文中提供了证据。

NANOGrav是一个由美国国家科学基金会资助的物理前沿中心,拥有来自美国和加拿大的190多名科学家,其中包括美国宇航局南加州喷气推进实验室和美国宇航局其他中心的科学家。

此次合作花费了超过15年的时间,从地面射电望远镜收集高精度数据,寻找这些引力波。

这一发现补充了激光干涉引力天文台LIGO于2015年首次探测到的引力波。这些信号的波长比新发现的要短得多,来自质量约为太阳30倍的黑洞。

NASA正在为ESA(欧洲航天局)主导的激光干涉仪太空天线任务做出贡献,这是一个未来的天基观测站,将探测波长范围介于NANOGrav和LIGO探测到的引力波之间。