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）引力【lì】波是探测【cè】宇宙中不发光【guāng】物质的直接手【shǒu】段，其中纳赫兹引力波携带着深远【yuǎn】宇宙【zhòu】的奥秘【mì】，超大质量黑洞的绕【rào】转、星系合并的历史、宇【yǔ】宙【zhòu】大尺度【dù】结构起源的信【xìn】息……然【rán】而【ér】，自纳赫兹引力波理论提【tí】出以来，却从未被找到【dào】。由中【zhōng】国科学院国家天文台【tái】等单位科研人员组成的中国【guó】脉冲星【xīng】测时阵（CPTA）研究【jiū】团队今天宣布，利用中【zhōng】国天【tiān】眼FAST——500米口【kǒu】径【jìng】球面射电望远镜，独立找到了纳赫【hè】兹【zī】引力波存在的关键证据【jù】。这一【yī】成果打开了人类探索宇宙【zhòu】的新窗口，相关论文9-21在我国天文学术【shù】期刊《天文与【yǔ】天【tiān】体物理研究（RAA）》在【zài】线发【fā】表。

9-21拍摄的“中国天眼”全景。新华社发

中国【guó】科学院国家天文台研究员、北京【jīng】大学教【jiāo】授【shòu】李柯伽【gā】是CPTA的【de】首席科学家，在【zài】这个方向已经钻研了20年。他解【jiě】释，引力波【bō】是宇宙中加速运动的有【yǒu】质量物体【tǐ】扰动周围时空而产生的时空涟漪。“纳赫【hè】兹引力波引起的涟漪实在太微弱，很难【nán】被探测到【dào】。科学家【jiā】们推测，观测毫秒【miǎo】脉冲星是已知【zhī】的唯一可能直接找到纳赫【hè】兹引力【lì】波的方法——毫【háo】秒脉冲星运【yùn】转极【jí】其规【guī】律，我们【men】可以【yǐ】通过射【shè】电望远【yuǎn】镜观测到【dào】。而纳【nà】赫兹引力波引起的微弱的时【shí】空【kōng】涟漪会影【yǐng】响观测结【jié】果，让我们探测到毫【háo】秒【miǎo】脉冲【chōng】星运【yùn】转‘不规律【lǜ】’了。再【zài】比较多颗【kē】星的信息我们就能找到纳赫兹引力波了【le】。”

中国天眼FAST是具有极高灵敏度的射【shè】电望远镜，监测【cè】脉冲星数目多【duō】、测量精度更【gèng】高，能够长期系统监测一大批毫秒【miǎo】脉【mò】冲星。李柯伽说，基于这一【yī】独特优势【shì】，CPTA锚定57颗毫【háo】秒脉冲星进行了三年多【duō】的观【guān】测【cè】，“它们在宇【yǔ】宙中‘铺开’一张【zhāng】银河系【xì】大小的【de】‘蛛网’，‘猎物’入网【wǎng】产【chǎn】生的微小涟漪就能【néng】被捕捉到。”

中【zhōng】国科【kē】学院国家【jiā】天文台助理研【yán】究员胥恒主要负责数据处理，他【tā】说：“我们自【zì】主开发独立数据分析软件，以数据精度、脉冲【chōng】星数【shù】量【liàng】和数【shù】据【jù】处理算法【fǎ】上的优势弥补【bǔ】了【le】时间跨度【dù】上的差【chà】距，使我国纳赫兹引力【lì】波探测灵敏度很快【kuài】达到【dào】了与美【měi】、欧、澳相当的水平，从而同时实现此次重大科学【xué】突破。”

“不过，受【shòu】限于当前观测数据较短【duǎn】的【de】时间跨度，我【wǒ】们暂时无【wú】法【fǎ】确定【dìng】纳赫兹波段引力波的【de】主要物理来源，但这将随【suí】着【zhe】后续观测数据时间跨度的增【zēng】加而解决。”李柯伽说，“后续我们将加速组织纳赫兹引力波【bō】探测科研攻关，积累【lèi】更长期的观测数据，逐步发表更高精【jīng】度的探测结果【guǒ】，彻底打【dǎ】开人类【lèi】利用纳【nà】赫【hè】兹引【yǐn】力【lì】波探测宇宙的新窗口。”

北美、澳大【dà】利亚等地【dì】的脉【mò】冲【chōng】星测时阵列合【hé】作组，今天也各自发【fā】布【bù】了类【lèi】似的成果。这无【wú】疑将【jiāng】让纳赫兹引力波【bō】领域【yù】国际竞争更加激【jī】烈。中【zhōng】国【guó】科学院国家天文台台【tái】长、中国科学院院【yuàn】士常进说：“国家天文台将积极推进FAST扩展和升级，基于脉【mò】冲【chōng】星测时阵【zhèn】列方法，实现纳赫兹引力波事件的常规【guī】观测，从而建成纳赫【hè】兹引力【lì】波天文台【tái】，并开启更高灵【líng】敏度和更高分辨率的低【dī】频【pín】射电观测【cè】研究新纪元【yuán】，将【jiāng】我国【guó】加快建设成为引力波【bō】天文和射电【diàn】天文的【de】强国。”

《光明日报》（9-21 08版）