引力波搜索发现诱人的新线索：在时空的不明原因波动

该图示出了纳米格拉维项目观察宇宙对象，称为脉冲条件，在努力中检测引力波 - 空间织物中的波纹。该项目正在寻求一个低级别的重力波背景信号，被认为是整个宇宙中的存在。

一个国际科学家团队可能接近填补宇宙的时空中的淡淡涟漪。

比太阳更大的黑洞成对比太阳更大的倍数彼此旋转，在空间本身中产生涟漪。北美纳米赫尔兹的引力波（Nanograv）天文台使用基于地面的无线电望远镜花费了十多年，寻找由Beemoth黑洞产生的这些时空涟漪的证据。本周，该项目宣布检测可能归因于引力波的信号，尽管成员并不准备要求取得成功。

1916年由Albert Einstein首次理论引力波浪，但在近一个世纪之后，他们不会直接检测到。爱因斯坦表明，而不是成为宇宙的刚性背景，空间是一种柔性织物，这些织物被巨大的物体翘曲和弯曲，而且与时间不可分割。2015年，基于U.S.的激光干涉仪重力波天文台（Ligo）和欧洲的处女座干涉仪之间的合作宣布首次直接检测引力波：它们从两个黑洞中发出 - 每个黑洞，质量大约比太阳大约30倍 - 互相盘旋并合并。

在一份新的论文中发表于1月2021日的Astrophysical Journal Suppless中，纳米格拉维项目报告了检测到不明原因的波动，与引力波的影响一致，在47个脉冲星的时刻在天空中传播并在跨度上测量12 1/2岁。

在星星爆炸作为超新星之后，脉冲星是留下的密集块。从地球中看到，脉冲星似乎闪烁着闪烁。实际上，当它像灯塔一样，光来自两个稳定的光束，就像灯塔一样旋转。如果Pulsar和地球之间的引力波通过，那么空间时间的微妙拉伸和挤压将似乎在Pulsar的否则定期时刻引入小偏差。但这种效果是微妙的，并且已知超过十几个因素来影响脉冲达时机。Nanograv完成的工作的主要部分是在寻找引力波的迹象之前从每个脉冲星的时序数据中减去这些因素。

Ligo和Virgo检测来自近硝的黑洞的引力波（或称为中子恒星的其他密集物体）。相比之下，纳米格拉夫正在寻找一个持久的引力波“背景”，或者通过无数的超现实的黑洞在彼此绕过彼此的无数对的多年来创造的波浪的波浪的喧嚣结合。这些物体产生的引力波具有比Ligo和Virgo检测到的波长长，因此在静止检测器中可以花费多数量的时间来通过。因此，虽然Ligo和Virgo每秒可以检测数千波，但Nanograv的任务需要多年的数据。

作为最新发现的钽化是，纳米格拉夫团队还没有准备好声称他们发现了引力波背景的证据。为什么犹豫？为了确认从引力波直接检测签名，NanoGrav的研究人员必须在Inpidual Pulsars之间的信号中找到一个独特的模式。根据爱因斯坦的一般相对论理论，引力波背景的效果应基于它们相对于彼此的位置略微不同地影响脉冲星的定时。

此时，信号太弱，对于这种模式来说是可区分的。提升信号将需要NanoGrav以扩展其数据集以包括研究更长的时间长度的更多脉冲条，这将增加阵列的灵敏度。NanoGrav还通过国际Pulsar时序阵列在联合努力中与其他脉冲星定时阵列实验的数据汇集了数据，这是使用世界上最大的无线电望远镜的研究人员的合作。

“试图用脉冲星定时阵列检测引力波需要耐心，”斯科特·兰森说，国家射频天文学天文台和当前的纳米拉夫主席。“我们目前在十几年的数据上分析，但最终的检测可能需要更多。这很棒的是，这些新的结果正是我们希望看到我们更接近检测的所期望。“

参考：“ NANOGrav 12.5年数据集：观测和窄带时间为47毫秒的脉冲线，由MD F. Alam，Zaven Arzoumanian，Paul T. Baker，Harsha Blumer，Keith E. Bohler，Adam Brazier，Paul R. Brook，Sarah Burke-Spolaor，Keeisi Caballero，Richard S. Camuccio，Rachel L. Champerlain，Shami Chatterjee，James M. Cordes，Neil J.Cancish，Fronefield Crawford，H.感恩Cromartie，Megan E. Decesar，Paul B. Demorest，Timothy Dolch，Justin A. Ellis，Robert D.Ferdman ，Elizabeth C. Ferrara，威廉菲奥雷，埃米尔曼·福斯卡，Yhamil Garcia，Nathan Garver-Daniels，彼得A. Gentile，Deborah C. Good，Jordan A. Gusdorff，Daniel Halmrast，Jeffrey S. Hazboun，Kristina Islo，Ross J. Jennings，克里斯蒂娜·艾哈利，Cody Jessup，Megan L. Jones，Andrew R. Kaiser，David L. Kaplan，Luke Zoltan Kelley，Joey Shapiro Key，Michael T. Lam，T.Joseph W. Lozio，Duncan R. Lorimer，Jing Luo，Ryan S. Lynch，Dustin R. Madison，Kaleb Maraccini，Maura A. McLaughlin，Chiara Mf Mingarelli，Cherry Ng，Benjamin MX Nguyen，David J. Nice，Timothy T.Pennucci，尼汉S.波尔，约书亚拉米特（Ramette），斯科特·M.赎金，保罗S.雷，布伦特J.夏皮罗阿尔伯特，泽维尔西门子，西蒙·约瑟夫，蕾妮Spiewak，英格丽·H.楼梯，丹尼尔R. Stinebring，凯文·斯托瓦尔，约瑟夫K. Swiggum，斯蒂芬· R. Taylor，Michael Tripepi，Michele Vallisneri，Sarah J. Vigeland，Caitlin A. Witt和Weiwei Zhu（Nanograv协作），2020年12月21日，AstrophySical Journal系列.DOI：
10.3847 / 1538-4365 / abc6a0

NanoGrav团队于2021年1月11日在美国天文学会的第237次会议上讨论了他们的调查结果，几乎从1月10日举行。米歇尔·瓦莱斯纳斯和约瑟夫拉齐奥（Joseph Lazio）在南加州南部的北美航空航天局的喷气式发布实验室和Zaven Arzoumanian的Astrophysicisian在马里兰州的NASA的戈达德太空飞行中心是本文的共同作者。科罗拉多大学博尔德大学的研究员Joseph Simon以及纸张的领先作者，对JPL的博士后研究员进行了大部分分析。多个美国国家航空航天局的博士后研究员参加了在JPL的纳米格拉维研究。Nanograv是美国和加拿大天体物理学家的合作。在最近崩溃之前，使用西弗吉尼亚州西弗吉尼亚州的绿色银行天线和佛罗里略港的槟榔盘收集了新研究的数据。