" 中國天眼 "FAST,又立新功了!
中國科學家團隊利用 FAST 觀測數據,發現了納赫茲引力波存在的關鍵證據,使納赫茲引力波研究進入了新時代。
相關成果剛剛在《天文和天體物理學研究》上在線發表。
中科院國家天文台台長常進院士指出,這項成果 " 使我國納赫茲引力波探測和研究同步達到世界領先水平 "。
納赫茲引力波探測靈敏度強烈依賴于觀測時間跨度。美國、歐洲、澳大利亞科研團隊已分别開展了約 20 年的納赫茲引力波搜尋。
FAST 的新發現
具體而言,這項新成果來自由中國科學院國家天文台等單位科研人員組成的中國脈沖星時陣列(CPTA)研究團隊。
我們知道,探測引力波,對于了解宇宙的運行、觀測早期宇宙狀态、理解黑洞奧秘等都具有重要意義。
其中,納赫茲引力波(10-9Hz)主要由超大質量黑洞合并産生。也就是說,通過納赫茲引力波,科學家們能夠深入研究宇宙中最大質量天體的生長、演化和合并,進一步了解宇宙結構的形成。
探測納赫茲引力波的主要難點,在于納赫茲引力波頻率極低,周期長達數年,波長可達數光年。目前已知唯一的探測手段,就是利用大型射電望遠鏡,對一批自轉極其規律的毫秒脈沖星進行長期測時觀測。
CPTA 研究團隊這次的主要成果,是利用 FAST 的高靈敏度,對 57 顆毫秒脈沖星進行了 41 個月的長期系統性監測。
基于獨立開發的軟件,研究團隊對觀測數據進行研究分析後,發現了具有納赫茲引力波特征的四極相關信号的證據,置信度爲 4.6 σ (誤報概率小于五十萬分之一)。
文章通訊作者、中科院國家天文台 / 北京大學研究員李柯伽透露,就在 CPTA 公布新成果的同時,歐洲脈沖星測時陣列 - 印度脈沖星測時陣列、北美納赫茲引力波天文台,以及澳大利亞帕克斯脈沖星測時陣列等合作組,也分别獨立宣布了相似的結果。
4 個國際團隊分别獨立獲得納赫茲引力波存在的關鍵證據,這使得研究結果可以相互印證,進一步提高了這一成果的準确性。
值得一提的是,其中 CPTA 數據集的時間跨度相對較短,但得益于 FAST 的高靈敏度,CPTA 的結果達到了與其他研究團隊相似的靈敏度。
關于 FAST
FAST,即 500 米口徑球面射電望遠鏡,又被稱爲 " 中國天眼 ",坐落于我國貴州省平塘縣克度鎮大窩凼窪地,是世界第二大單一口徑射電望遠鏡,僅次于俄羅斯的 RATAN-600 環狀射電望遠鏡。
自主體落成以來,FAST 的科研産出不斷,比如:
在約 50 天内探測到 1652 次爆發事件,獲得迄今最大的快速射電暴爆發(FRB)事件樣本,超過此前本領域所有文章發表的爆發事件總量,研究成果于 2021 年 10 月 14 日發表在 Nature 上。
2022 年數據顯示,FAST 共發現約 500 顆脈沖星,成爲世界上發現脈沖星頻率最高的設備。
2022 年 1 月,由國家天文台慶道沖、李菂領導的國際合作團隊,利用 FAST 測量了 450 光年外星雲内部的磁場了,發現恒星形成速度可能比我們想象的快 10 倍,成果登上 Nature 封面。
參考資料:
[ 1 ] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/acdfa5
[ 2 ] http://www.news.cn/tech/20230629/9ba23d01155446378db572338775a8fd/c.html
[ 3 ] http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202306/0326e14ed23b49a082c0e5ccc4c9a461.shtml
[ 4 ] https://phys.org/news/2023-06-scientists-key-evidence-nanohertz-gravitational.html