摘要:尽管您永远不会注意到,但在时空的结构和时间的结构上不断地冲洗。天体物理学家正在尝试对这些引力波的新搜索。...
科罗拉多大学博尔德大学天体物理学家杰里米·达令(Jeremy Darling)正在追求一种测量宇宙引力波背景的新方法 - 持续旋转宇宙的波浪流动,扭曲了时空的结构。

该研究发表在天体物理日记信,有一天可以帮助释放一些宇宙最深的奥秘,包括重力如何在最基本的水平上发挥作用。
天体物理和行星科学系教授达令说:“从获得引力浪潮的这些精确测量中,我们可以学到很多东西。” “不同的重力可能会导致许多不同种类的引力波。”
为了了解这样的海浪如何工作,它有助于将地球描绘成一个暴风雨的海洋中的小浮标。
达令解释说,在整个宇宙的历史中,无数的超级大质量黑洞都从事了一种挥发性的舞蹈:这些庞然大物彼此越来越快,直到它们一起崩溃为止。科学家怀疑由此产生的碰撞是如此强大,从字面上看,会产生散布到宇宙中的涟漪。
尽管您永远不知道,但这种背景噪音一直在我们的星球上浪费。达令寻求测量的引力波往往非常慢,几十年来经过我们的星球。
2023年,属于Nanograv合作的一组科学家通过衡量宇宙波池实现了政变。该小组记录了宇宙的引力波背景如何伸展和挤压时空,影响了被称为脉冲星的天体对象传来的光,它们的作用类似于宇宙时钟。
但是这些详细的测量仅捕获了引力波如何沿单个方向移动 - 类似于直接流向和远离海岸线的波。相比之下,达令希望看到引力波在与地球相比如何从侧面到一侧和向下移动。
在他的最新研究中,天体物理学家从另一类的天体物体中获得了帮助:类星体或坐在星系中心异常明亮,超大的黑洞。亲爱的通过精确测量类星体在天空中彼此相比如何移动来搜索引力波的信号。他还没有发现这些信号,但是随着更多数据可用,这种信号可能会改变。
达令说:“引力波在三个维度上运作。” “他们沿着我们的视线伸展并挤压时空,但它们也导致物体似乎在天空中来回移动。”
运动中的星系
该研究对研究天体的移动方式(称为天文学的领域)进行了研究。
达令解释说,类星体休息了数百万光年或更多地球。随着这些物体发出的光芒朝着地球速度速度,它不一定是直线进行的。取而代之的是,传球引力波会偏转光线,几乎就像棒球投手扔曲线球一样。
这些类星体实际上并没有在太空中移动,但是从地球上看,它们看起来像是 - 我们周围发生的一种宇宙摇摆。
达令说:“如果您生活了数百万年,并且实际上可以观察到这些令人难以置信的小动作,那么您会看到这些类星体来回摆动。”
否则就是理论。在实践中,科学家们努力观察那些假发。在某种程度上,这是因为这些动作很难观察到,需要精确的10倍,比观看人类从地球上在月球上生长的指甲所需的精度要高10倍。但是我们的星球也在穿越太空。我们的星球以每小时大约67,000英里的速度绕太阳绕,太阳本身以每小时850,000英里的速度刺入太空。
换句话说,从重力波中检测信号需要将地球自身的运动与类星体的明显运动中解脱出来。为了开始这一过程,达令借鉴了欧洲航天局盖亚卫星的数据。自盖亚(Gaia)于2013年推出以来,其科学团队在大约三年内发布了超过100万种类星体的观察。
达令接受了这些观察结果,将类星体分成对,然后小心地测量了这些对相对于彼此的移动方式。
他的发现还不够详细,无法证明引力波正在使类星体摆动。但是,达令说,这是一个重要的搜索 - 例如,阐明引力波的物理学可以帮助科学家了解星系如何在我们的宇宙中发展,并帮助他们测试有关重力的基本假设。
天体物理学家很快就可以在这一追求方面得到一些帮助。 2026年,盖亚团队计划发布五年半的类星体观察,提供了新的数据,这些数据可能只是揭示了宇宙引力浪潮背景的秘密。
他说:“如果我们可以看到数百万的类星体,那么也许我们可以找到埋在那个非常大的数据集中的信号。”









