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1916年(nian)，愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)作(zuo)出(chu)預(yu)言(yan)：宇宙中存在引力波，这是(shi)由(you)加(jia)速(su)運(yun)動(dong)的物(wu)體(ti)擾(rao)动周(zhou)圍(wei)時(shi)空(kong)而(er)產(chan)生(sheng)的“漣(lian)漪(yi)”。但(dan)由于引力波以(yi)光(guang)速傳(chuan)播(bo)，且(qie)引力相(xiang)互(hu)作用(yong)極(ji)其(qi)微(wei)弱(ruo)，所(suo)以爱因斯坦本(ben)人(ren)曾(zeng)表(biao)示(shi)，人類(lei)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)探测到引力波。

100年後(hou)，美(mei)国激(ji)光幹(gan)涉(she)引力波天文(wen)臺(tai)宣(xuan)布(bu)，在百(bai)赫(he)茲(zi)頻(pin)段(duan)探测到恒(heng)星(xing)級(ji)質(zhi)量(liang)雙(shuang)黑(hei)洞(dong)並(bing)合(he)产生的引力波，并因此(ci)獲(huo)得(de)2017年諾(nuo)貝(bei)爾(er)物理學(xue)獎(jiang)。

納(na)赫兹引力波由于频率(lv)极低(di)、周期(qi)長(chang)達(da)數(shu)年，其波长可达数光年，對(dui)它(ta)的探测更(geng)加具(ju)有挑(tiao)戰(zhan)性。近(jin)日(ri)，由中国科(ke)学院(yuan)国家(jia)天文台等(deng)單(dan)位(wei)科研(yan)人員(yuan)組(zu)成(cheng)的中国脈(mai)沖(chong)星测时陣(zhen)列(lie)研究(jiu)團(tuan)隊(dui)，利(li)用中国天眼望(wang)遠(yuan)鏡(jing)，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，我(wo)国纳赫兹引力波研究與(yu)国際(ji)同(tong)步(bu)达到領(ling)先(xian)水(shui)平(ping)。相关論(lun)文在我国的《天文与天体物理研究》在線(xian)發(fa)表。

【美歐(ou)澳(ao)已(yi)開(kai)展(zhan)长达約(yue)20年的搜(sou)尋(xun)】

更大(da)质量的天体产生的引力波频率更低。例(li)如(ru)，宇宙中质量最(zui)大的天体，星系(xi)中心(xin)的超(chao)大质量双黑洞系統(tong)（億(yi)到千(qian)亿倍(bei)太(tai)陽(yang)质量）繞(rao)轉(zhuan)产生的引力波主(zhu)要(yao)集(ji)中在纳赫兹频段。

对频率低至(zhi)纳赫兹的引力波進(jin)行(xing)探测，將(jiang)有助于天文学家理解宇宙結(jie)構(gou)的起源，探测宇宙中最大质量的天体即(ji)超大质量黑洞的增(zeng)长、演(yan)化(hua)及(ji)并合過(guo)程(cheng)；也(ye)有助于物理学家洞察(cha)时空的基(ji)本物理原(yuan)理。

利用大型(xing)射(she)電(dian)望远镜对壹(yi)批(pi)自(zi)转极其規(gui)律(lv)的毫(hao)秒(miao)脉冲星进行长期觀(guan)测，是纳赫兹引力波目(mu)前(qian)已知(zhi)的唯(wei)一探测手(shou)段。发現(xian)纳赫兹引力波是国际物理和(he)天文领域(yu)競(jing)賽(sai)的焦(jiao)點(dian)之(zhi)一。国际上(shang)，美、欧、澳利用各(ge)自的大型射电望远镜，已分(fen)別(bie)开展了(le)长达20年的纳赫兹引力波搜寻。近期一些(xie)新(xin)生力量也逐(zhu)漸(jian)加入(ru)这一领域，包(bao)括(kuo)中国、印(yin)度(du)和南(nan)非(fei)。

2016年6月(yue)，中国科学院对纳赫兹引力波探测研究进行了前瞻(zhan)布局(ju)，聯(lian)合北(bei)京(jing)大学，中国科学院新疆(jiang)天文台、雲(yun)南天文台、上海(hai)天文台、国家授(shou)时中心，廣(guang)州(zhou)大学等组建(jian)了中国脉冲星测时阵列研究团队。2019年9月中国天眼還(hai)處(chu)于調(tiao)試(shi)階(jie)段，研究团队就(jiu)联合中国天眼调试工(gong)作组试观测。

【将為(wei)引力波天体物理学打(da)开全(quan)新窗(chuang)口(kou)】

此次(ci)研究中，中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼对57顆(ke)毫秒脉冲星进行了长期系统性監(jian)测，并将这些毫秒脉冲星组成了銀(yin)河(he)系尺(chi)度大小(xiao)的引力波探测器(qi)來(lai)搜寻纳赫兹引力波。該(gai)团队基于獨(du)立(li)开发的軟(ruan)件(jian)，对中国天眼收(shou)集的时間(jian)跨(kua)度3年5個(ge)月的数据进行分析(xi)研究，在4.6西(xi)格(ge)瑪(ma)置(zhi)信(xin)度水平（誤(wu)報(bao)率小于五(wu)十(shi)萬(wan)分之一）发现了具有纳赫兹引力波特(te)征(zheng)的相关信號(hao)证据。我国纳赫兹引力波探测靈(ling)敏(min)度达到与美、欧、澳相當(dang)的水平，從(cong)而同时独立實(shi)现此次重(zhong)大科学突(tu)破(po)。

“这个研究结果(guo)与超大质量双黑洞系统的理论预期一致(zhi)。”中国科学院院士(shi)蔡(cai)榮(rong)根(gen)說(shuo)。

美国藝(yi)術(shu)与科学院院士、北京大学講(jiang)席(xi)教(jiao)授何(he)子(zi)山(shan)说：“产生纳赫兹引力波是超大质量黑洞并合的独有预言。这个期待(dai)已久(jiu)的预言，終(zhong)于被(bei)中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼取(qu)得了观测证据。它不(bu)僅(jin)对星系演化和超大质量黑洞研究的广泛(fan)领域具有深(shen)远的影(ying)響(xiang)，而且将为引力波天体物理学打开一个全新的窗口。”

受(shou)限(xian)于当前观测数据較(jiao)短(duan)的时间跨度，中国脉冲星测时阵列研究团队暫(zan)时无法確(que)定(ding)纳赫兹波段引力波的主要物理来源，但这将隨(sui)著(zhe)后續(xu)观测数据时间跨度的增加而解決(jue)。返(fan)回(hui)搜狐(hu)，查(zha)看(kan)更多(duo)

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