2024-08-06
开云四种新工具全力“捕捉”引力波—新闻—科学网
两个 共舞 黑洞孕育发生的引力波的频次愈来愈高。图片来历：美国国度航空航天局 引力波也被称为 时空的波纹 。1916年，爱因���斯坦基在广义相对于论做出预言，剧烈的天体勾当会动员周围的时空一路颠簸，这就是引力波。约100年后，2015年9月，宇宙中一次仅连续五分之一秒的 波纹 改写了物理学的篇章，科学家初次间接探测到引力波。今后，包孕美国激光干预干与仪引力波天文台以及欧洲 童贞座 引力波探测器等于内的举措措施，接踵探测到100多起引力波事务。但物理学家以为，这只是 冰山一角 。 英国《天然》杂志消息网于6月27日的报导中指出，物理学家正于筹建新天文台，开发新试验以及技能，以发明今朝要领没法检测到的引力波。他们期待可以或许发明由彻底差别的宇宙征象，包孕超年夜品质黑洞以至宇宙年夜爆炸自己孕育发生的引力波，从而进一步展现宇宙的秘密。 脉冲星计时阵列：捕获连续十年的引力波 脉冲星是高度磁化且倏地扭转的中子星，每一秒可以扭转数千次。抱负环境下，脉冲旌旗灯号应该距离相等，但若引力波对于时空形成了微小扰动，脉冲星以及地球的间隔会发生微小变迁，探测这些微小变迁有助发明引力波。 对于脉冲星调集或者阵列举行不雅测的脉冲星计时阵列（PTA）应该可以或许检测到频次仅为纳赫兹的引力波惹起的变迁，此类引力波可能由超年夜品质黑洞对于孕育发生。这类引力波的持续波峰需要数十年才气经由过程地球上的特定位置，这象征着需要数十年不雅测才气发明它们。 2023年，PTA技能结出硕果。北美纳赫兹引力波天文台、欧洲脉冲星计时阵列、中邦本冲星计时阵列、Australia帕克斯脉冲星计时阵列等互助团队别离揭晓了4篇论文，报导了配景引力波的存于证据。于宇宙标准上匀称漫衍的、年夜量自力且不成分辩的波源辐射的引力波叠加起来，就会造成随机配景引力波。 美国耶鲁年夜学天体物理学家基娅拉 明加雷利暗示，纳赫兹配景引力波可让人们窥视更初期的宇宙。 微波千里镜：发明源在宇宙年夜爆炸的引力波 宇宙微波配景辐射（CMB）被称为宇宙年夜爆炸的 余辉 。位在智利北部阿塔卡马戈壁海拔5300米处的西蒙斯天文台行将竣工，其能以更精美的细节，为CMB绘制 肖像画 。美国普林斯顿年夜学宇宙学家乔 邓克利称，该天文台将提供迄今对于CMB最佳的不雅测，并寻觅源在宇宙年夜爆炸的引力波陈迹，从而展现宇宙暴胀的奥秘。 暴胀指宇宙指数级的倏地膨胀。只管暴胀是今朝广泛接管的宇宙学理论基石，但今朝尚未证据证实这一点，CMB极化旋涡中的特定 B模式 将是确实证据，这一模式多是引力波经由过程时留下的印记。理论上，这类引力波应该由宇宙暴胀孕育发生。 美国约翰斯 霍普金斯年夜学理论天体物理学家马克 卡米诺维斯基暗示，暴胀理论猜测了B模式的存于，假如该模子建立，西蒙斯天文台应能找到它。 原子干预干与仪：专捉特定频次引力波 很多工程致力在探测较低频的引力波，但很少有举措措施探测略低在1赫兹的引力波。 但新兴的原子干预干与仪技能或者有但愿完成这一使命。原子干预干与仪是一种垂直的高真空管，原子可以于此中开释并于重力作用下着落，于此时期，物理学家用激光 挑动 原子，使其于引发态以及基态之间切换。 美国斯坦福年夜学物理学家贾森 霍根暗示，将两组或者多组原子置在统一垂直管道内差别高度，并丈量激光脉冲从一组原子流传到下一组原子所需的时间，引力波的经由过程将致使光于它们之间流传的时间轻微削减或者轻微增长。 斯坦福年夜学开发了落差为10米的原子干预干与仪，也有其他小组规划制作100米高度的原子干预干与仪，此中MAGIS-100已经经于费米国度加快器试验室的竖井中设置装备摆设，规划在2027年落成。 台式探测器：小块头有年夜聪明 也有科学家正于摸索用更小更自制的探测器探测引力波，包孕桌面探测器。 美国西北年夜学研制的悬浮传感探测器让激光于相距仅1米的成对于镜子之间反射，旨于经由过程共振来探测频次约100千赫兹的引力波。 英国南安普顿年夜学物理学家伊维特 富恩特斯提出了一种打造更小的共振探测器的设法。她规划哄骗博色-爱因斯坦凝结态（BEC）的奇特物资状况中的声波，假如引力波以与声波共振的频次经由过程，其就能够被探测到。不外，这个历程可能需要反复数月才气乐成。 理论上来讲，基在BEC的探测器可以探测到1兆赫兹或者更高频次的引力波。这些高频引力波可以展现宇宙年夜爆炸后第一秒摆布发生的奇特物理征象。出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的“来历”，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/开云
