中國天眼FAST成功探測納赫茲引力波，引領(lǐng)納赫茲引力波研究前沿

中國科學(xué)院國家天文臺等單位的科研人員組成的中國脈沖星測時陣列研究團隊近日利用中國天眼FAST成功探測到納赫茲引力波的關(guān)鍵證據(jù)，標(biāo)志著我國在納赫茲引力波研究領(lǐng)域達到了國際領(lǐng)先水平。該成果的相關(guān)論文已經(jīng)在線發(fā)表在我國天文學(xué)術(shù)期刊《天文與天體物理研究（RAA）》上。

納赫茲引力波是宇宙中一種極低頻擾動，其頻率為10的負9次方赫茲，由快速運動的有質(zhì)量物體產(chǎn)生的時空漣漪。由于其頻率極低且周期長，探測納赫茲引力波一直是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

中國科學(xué)院國家天文臺臺長常進院士指出，納赫茲引力波的探測將為人類開啟觀測宇宙的重要窗口，有望帶來重大的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)。通過納赫茲引力波的探測，科研人員能夠研究宇宙中超大質(zhì)量天體，如黑洞和超大質(zhì)量黑洞，探索星系的形成、演化和合并，以及宇宙早期結(jié)構(gòu)等重要科學(xué)問題。這些問題對于天體物理學(xué)具有重要意義。

在該研究中，中國脈沖星測時陣列研究團隊利用FAST對銀河系中的57顆毫秒脈沖星進行了長期系統(tǒng)監(jiān)測。通過利用自主開發(fā)的軟件，對跨度為3年5個月的數(shù)據(jù)進行了詳盡的分析研究。在誤報率小于五十萬分之一的可靠性水平上，他們發(fā)現(xiàn)了具有納赫茲引力波特征的證據(jù)。研究團隊利用FAST的高靈敏度、大量可觀測脈沖星以及高精度的測量優(yōu)勢，構(gòu)建了一個銀河系尺度的探測器，用于搜索納赫茲引力波。通過觀測脈沖星信號的變化，他們成功探測到了納赫茲引力波存在的證據(jù)。

引力波作為一種探測宇宙中非發(fā)光物質(zhì)的直接手段，其微弱的信號對于天文學(xué)家來說具有重要意義。愛因斯坦于1916年基于廣義相對論預(yù)言了引力波的存在。自那時以來，各國的天文學(xué)家一直致力于引力波的探測工作。納赫茲引力波的探測更成為國際物理和天文領(lǐng)域的競爭焦點。美國、歐洲、澳大利亞等國家利用各自的大型射電望遠鏡已經(jīng)進行了長達20年的納赫茲引力波搜索工作。近年來，中國、印度、南非等國也逐漸參與到納赫茲引力波的探測研究中。中國科學(xué)院于2016年部署了“多波段引力波宇宙研究”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，并于2019年開始利用FAST進行納赫茲引力波的觀測試驗，旨在盡早積累觀測數(shù)據(jù)以實現(xiàn)納赫茲引力波的探測。

中國科學(xué)院國家天文臺臺長常進院士表示，他們將進一步開展納赫茲引力波研究，致力于開辟納赫茲引力波天文學(xué)這一新的科學(xué)領(lǐng)域，并繼續(xù)保持我國在低頻射電天文學(xué)方面的國際領(lǐng)先地位。通過中國天眼FAST的成功探測，中國在天文學(xué)領(lǐng)域的聲望和實力得到了巨大的提升，為人類對宇宙的探索揭開了新的篇章。未來，我們可以期待更多令人激動的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和突破。