中国天眼“看”到纳赫兹引力波 今日视点

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光明日报北京9-21电（记者齐芳）引【yǐn】力波是探测【cè】宇宙中不发光物质【zhì】的直【zhí】接【jiē】手段，其中纳赫兹引力波携【xié】带着深【shēn】远宇【yǔ】宙的奥秘，超大质量【liàng】黑【hēi】洞的绕转、星系合并【bìng】的历史【shǐ】、宇宙大尺度结构起源的信息……然而，自纳赫兹引力波理论提出以来【lái】，却从未【wèi】被找到。由中国科学【xué】院国家天文台等单【dān】位科研人员【yuán】组成【chéng】的中国脉冲星测时阵【zhèn】（CPTA）研究团队今天宣布，利用中国天眼FAST——500米口径球面射电望远【yuǎn】镜，独立找到了【le】纳【nà】赫兹【zī】引力波【bō】存在的关键证【zhèng】据。这一成果打开【kāi】了人类探【tàn】索宇【yǔ】宙的新窗【chuāng】口，相关论文9-21在我【wǒ】国天文学术【shù】期刊【kān】《天文【wén】与天体物【wù】理【lǐ】研究（RAA）》在线发【fā】表。

9-21拍摄的“中国天眼”全景。新华社发

中国科【kē】学【xué】院国家天文台【tái】研究【jiū】员【yuán】、北京大学教授李【lǐ】柯伽是CPTA的首席科学家【jiā】，在这个方向已经钻研了20年。他解释，引力波【bō】是宇宙【zhòu】中加【jiā】速运动的有质量物体扰动周围时【shí】空而产【chǎn】生的时【shí】空【kōng】涟漪。“纳【nà】赫【hè】兹引力波引起的涟漪实在太微【wēi】弱，很难被【bèi】探测到【dào】。科学家们推测【cè】，观测毫秒脉冲星是已知的唯一可【kě】能直接【jiē】找到纳赫兹【zī】引力波的方法【fǎ】——毫秒脉【mò】冲星运【yùn】转极其规律，我们【men】可以通过射电望远镜观【guān】测到。而纳【nà】赫兹引力【lì】波引【yǐn】起的微弱的时空涟漪会影响观测【cè】结【jié】果，让我【wǒ】们探测到【dào】毫秒【miǎo】脉冲星运转‘不规【guī】律’了【le】。再比较多颗星的信息我们【men】就能找到【dào】纳【nà】赫兹【zī】引力波了。”

中国天眼FAST是【shì】具【jù】有极高灵敏度【dù】的射电望远镜，监测【cè】脉冲【chōng】星数目多、测量精度更高，能够长期系统监测一【yī】大批毫【háo】秒【miǎo】脉冲星。李柯【kē】伽说，基于这一【yī】独特优【yōu】势【shì】，CPTA锚定57颗毫秒脉【mò】冲星进行【háng】了三年【nián】多的观测【cè】，“它们【men】在宇宙中‘铺开’一张银河【hé】系大小的‘蛛网’，‘猎物’入网产【chǎn】生的【de】微【wēi】小【xiǎo】涟漪就能被捕捉到。”

中国【guó】科【kē】学院国家天文台【tái】助理研究员胥恒主要【yào】负责数据处理，他【tā】说：“我【wǒ】们自主开发【fā】独立数据【jù】分析软件【jiàn】，以数【shù】据【jù】精【jīng】度、脉冲星数量【liàng】和数据处【chù】理算法上的优势弥补了时间跨度【dù】上的差距，使我国纳赫兹引力【lì】波探测【cè】灵敏度很快达到了【le】与美、欧、澳相当的水平【píng】，从而同时实现此【cǐ】次重大【dà】科学突【tū】破。”

“不【bú】过【guò】，受【shòu】限【xiàn】于当前观测数据较短的【de】时间跨度，我们暂时无法确定纳赫【hè】兹【zī】波【bō】段【duàn】引力波的主要物理【lǐ】来源，但这将随【suí】着后续【xù】观测数据时间跨度【dù】的增加【jiā】而解决。”李柯伽说，“后续我们将加【jiā】速组织纳【nà】赫兹引力波探【tàn】测科研攻关，积累【lèi】更长期的观测【cè】数【shù】据，逐步发表更高精【jīng】度【dù】的探【tàn】测结果，彻底打开人类利用纳赫兹【zī】引力波【bō】探测【cè】宇宙的新窗口。”

北美、澳大利亚等地的【de】脉【mò】冲星测【cè】时阵列合作【zuò】组【zǔ】，今天【tiān】也【yě】各【gè】自发布了类【lèi】似的成果【guǒ】。这无疑将让纳【nà】赫兹引力波领域国际竞争更【gèng】加激烈。中国【guó】科学院国家天【tiān】文台台【tái】长、中国科学院院士常【cháng】进说：“国家【jiā】天文台将积极推进FAST扩展【zhǎn】和升级，基于脉冲星测【cè】时阵【zhèn】列方法，实现纳赫【hè】兹引【yǐn】力【lì】波事件的常规观测，从而建成【chéng】纳赫兹引【yǐn】力波天文台，并开启更【gèng】高灵敏【mǐn】度和更高分辨率的低频射电观测研究新纪元，将我国加快建设成为【wéi】引【yǐn】力【lì】波天文和射电天文的【de】强国。”

《光明日报》（9-21 08版）