伯明翰大学的研究人员称，探测超低频引力波的新方法可以与其他不那么敏感的测量方法相结合，从而为我们的宇宙早期发展提供新的见解。
引力波——爱因斯坦时空结构中的涟漪——以光速穿越宇宙，具有各种波长或频率。科学家们还没有成功探测到极低的“纳赫兹”频率的引力波，但目前正在探索的新方法有望很快确认第一个低频信号。
主要的方法是利用射电望远镜来探测脉冲星的引力波。脉冲星是一种奇异的、死亡的恒星，会以异常的规律性发出无线电波脉冲。例如，nanogravv合作项目的研究人员利用脉冲星来精确计算分布在银河系的毫秒脉冲星网络或阵列的旋转周期。毫秒脉冲星是天文学家最接近完美时钟网络的方法。这可以用来测量引力波在宇宙中传播时引起的微小变化。
然而，是什么产生了这些信号，这个问题还有待确定。伯明翰大学引力波天文学研究所的科学家们认为，仅用脉冲星计时阵列(PTAs)的数据来确定答案是极其困难的。
相反,今天发表的一封信中(2021年10月18日)在自然界天文学,他们认为这些新数据结合观察其他项目如欧洲太空总署的盖亚的使命,将帮助不同的信号仍然挥之不去的从最早时期的宇宙进行解释。
关于超低频引力波的主要理论是，它们是由合并星系中心的超大质量黑洞群引起的。当星系合并时，它们中心的黑洞成对，形成双星并产生引力波。在这种情况下，PTA对引力波的探测将为研究星系聚集和增长的天体物理学提供令人兴奋的新方法。
但也有其他的可能性。纳赫兹引力波可以告诉我们宇宙早期的故事，远在星系和黑洞形成之前。事实上，有人提出，极低频引力波信号可能是在大爆炸后不久由其他过程产生的;例如，如果宇宙在正确的温度下经历了物理学家所说的相变。
主要作者克里斯托弗·摩尔博士说:“利用脉冲星计时阵列探测引力波信号的初步迹象可能是最近被nanogravv发现的，我们预计未来几年将是这类科学的黄金时代。”对这些信号的各种解释令人兴奋，但也令人困惑。我们需要一种方法来区分不同的可能来源。目前，仅凭脉冲星计时阵列数据是非常困难的。”
合著者阿尔贝托·维奇奥教授说:“脉冲星计时阵列可能为古代宇宙过程提供了前所未有的见解。发展复杂的方法来解释这些见解将意味着我们可以真正开始了解我们的宇宙是如何形成的。”
参考:
摩尔C.J，韦基奥，A.超低频重力 来自宇宙和天体物理过程的Nal波。Nat Astron, 2021
