引力波產生宇宙背景嗡嗡聲 科學家發現證據

兩個黑洞相撞產生強引力波的藝術假想圖。 (ShutterStock)

 

 

【大紀元2023年06月29日訊】（大紀元記者張婷綜合報導）科學家們在週三（6月28日）公布說，他們發現第一個證據，證明愛因斯坦一個多世紀前提出的引力波，會在宇宙中產生隆隆的「背景嗡嗡聲」。

 

新的發現表明，太空中充斥著這些引力波。一個主要理論認為，引力波（圖片點這裡）來自於成對的超大質量黑洞在合併前的螺旋運動。產生這些引力波的黑洞幾乎難以想像的龐大，其質量可比太陽質量大數十億倍。

 

另一個理論是，引力波可能來自於大爆炸後一秒鐘內的快速膨脹。

 

打開了解宇宙的一扇窗

 

北美納赫茲引力波天文台（North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves，縮寫為NANOGrav）在《天體物理雜誌快報》（Astrophysical Journal Letters）發表的一系列論文中提供了這一發現的證據。NANOGrav是一個由美國國家科學基金會資助的物理前沿中心，擁有來自美國和加拿大等國的190多名科學家。這一研究花費了超過15年的時間。科學家們通過使用射電望遠鏡（radio telescopes）收集高精度數據，尋找這些引力波。

 

法新社說，這一成果被譽為一個重要的里程碑，它打開了一扇了解宇宙的新窗口。

 

引力波是宇宙結構中的漣漪，它以幾乎完全暢通無阻的光速穿過一切。大科學家愛因斯坦1916年首次提出引力波的存在。在他的廣義相對論中，引力波被認為是由質量所引發的時空扭曲而成，任何有質量的物體在加速運動時都會對周圍的時空產生影響。而這一作用形式就是所謂的引力波。

 

直到2015年美國和意大利天文台首次偵測到兩個黑洞碰撞產生引力波後，引力波的存在才得到證實。

 

幾十年來，科學家們一直在尋找低頻引力波，認為它們會像背景噪音一樣。科學家們現在表示，他們終於找到了這些背景波的有力證據。歐洲脈衝星計時陣列（European Pulsar Timing Array，縮寫為EPTA，一個歐洲的引力波聯合觀測團體）的邁克爾‧基思（Michael Keith）告訴法新社：「我們現在知道宇宙中充滿了引力波。」

 

路透社援引俄勒岡州立大學天體物理學家傑夫‧哈茲本（Jeff Hazboun）的話說：「引力波是由宇宙中十分密集的物體產生的。」

 

「引力波在穿越宇宙時實際上會拉伸和壓縮時空本身。」哈茲本說。

 

他是這項研究的成員之一，也是發表在《天體物理雜誌快報》上的一篇相關論文的主要作者。

 

引力波產生的背景嗡嗡聲 猶如身處一個嘈雜聚會或吵鬧餐館

 

研究人員將宇宙中的引力波背景描述為相當於聽到一大群人在聚會上說話的嗡嗡聲，你無法區分任何個人的聲音。

 

澳大利亞「帕克斯脈衝星計時陣列」（Parkes Pulsar Timing Array）成員丹尼爾‧里爾登（Daniel Reardon）告訴法新社，「所有這些黑洞的背景嗡嗡聲」就像坐在一家吵鬧的餐廳裡，聽到所有人在說話一樣」。

 

天文學家長期以來一直依靠研究光來對宇宙進行更多的探索，但這種方法有局限性，它無法深入了解宇宙的許多方面。引力波可以對宇宙進行更強有力的透視。

 

科學家們表示，在未來，低頻引力波可能會揭示更多有關宇宙早期膨脹的信息，並可能揭示暗物質之謎。

 

它還可以幫助科學家們更多地了解黑洞和星系是如何形成和演化的。

 

責任編輯：林妍