中國(guó)天眼FAST成功探測(cè)納赫茲引力波，引領(lǐng)納赫茲引力波研究前沿

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位的科研人員組成的中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)近日利用中國(guó)天眼FAST成功探測(cè)到納赫茲引力波的關(guān)鍵證據(jù)，標(biāo)志著我國(guó)在納赫茲引力波研究領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)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(guó)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(dòng)，其頻率為10的負(fù)9次方赫茲，由快速運(yùn)動(dòng)的有質(zhì)量物體產(chǎn)生的時(shí)空漣漪。由于其頻率極低且周期長(zhǎng)，探測(cè)納赫茲引力波一直是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)院士指出，納赫茲引力波的探測(cè)將為人類開啟觀測(cè)宇宙的重要窗口，有望帶來(lái)重大的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)。通過(guò)納赫茲引力波的探測(cè)，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(wèn)題。這些問(wèn)題對(duì)于天體物理學(xué)具有重要意義。

在該研究中，中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)利用FAST對(duì)銀河系中的57顆毫秒脈沖星進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。通過(guò)利用自主開發(fā)的軟件，對(duì)跨度為3年5個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳盡的分析研究。在誤報(bào)率小于五十萬(wàn)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(tuán)隊(duì)利用FAST的高靈敏度、大量可觀測(cè)脈沖星以及高精度的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，構(gòu)建了一個(gè)銀河系尺度的探測(cè)器，用于搜索納赫茲引力波。通過(guò)觀測(cè)脈沖星信號(hào)的變化，他們成功探測(cè)到了納赫茲引力波存在的證據(jù)。

引力波作為一種探測(cè)宇宙中非發(fā)光物質(zhì)的直接手段，其微弱的信號(hào)對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)具有重要意義。愛因斯坦于1916年基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。自那時(shí)以來(lái)，各國(guó)的天文學(xué)家一直致力于引力波的探測(cè)工作。納赫茲引力波的探測(cè)更成為國(guó)際物理和天文領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。美國(guó)、歐洲、澳大利亞等國(guó)家利用各自的大型射電望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20年的納赫茲引力波搜索工作。近年來(lái)，中國(guó)、印度、南非等國(guó)也逐漸參與到納赫茲引力波的探測(cè)研究中。中國(guó)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(xiàng)，并于2019年開始利用FAST進(jìn)行納赫茲引力波的觀測(cè)試驗(yàn)，旨在盡早積累觀測(cè)數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)納赫茲引力波的探測(cè)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)院士表示，他們將進(jìn)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(guó)在低頻射電天文學(xué)方面的國(guó)際領(lǐng)先地位。通過(guò)中國(guó)天眼FAST的成功探測(cè)，中國(guó)在天文學(xué)領(lǐng)域的聲望和實(shí)力得到了巨大的提升，為人類對(duì)宇宙的探索揭開了新的篇章。未來(lái)，我們可以期待更多令人激動(dòng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和突破。