LIGO等引力波干涉仪是令人印象深刻的工程壮举|我们已经在脉冲恒星中发现了引力波的另一个暗示

LIGO等引力波干涉仪是令人印象深刻的工程壮举，经过多年“磨炼” ，可以测量大质量宇宙物体在时空中几乎无法检测到的引力波。

但是宇宙给了我们另一种工具，我们可以用它来探测难以捉摸的引力波信号。这些是一种名为脉冲星的死星，它们精确定时闪光的延迟可能暗示着宇宙的引力波背景——数十亿年宇宙碰撞和爆炸恒星的嗡嗡声。
今年早些时候，北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）宣布他们可能已经检测到这种嗡嗡声。现在，由澳大利亚ARC引力波发现卓越中心(OzGrav)的天体物理学家鲍里斯·冈察洛夫（BorisGoncharov）和瑞安·香农（RyanShannon）领导的第二个小组公布了他们自己的结果。

虽然他们的结论较为保守，但结果与引力波背景并不矛盾，但在做出决定性的声明之前还有很多工作要做。
研究人员在论文中写道：“最近，北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）在他们的12.5年数据集中发现了共同光谱成分的证据。 ”
“在这里，我们报告了使用ParkesPulsarTimingArray的第二次数据发布搜索背景的情况。如果我们被迫在两种北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）模型之间进行选择——一种具有共谱过程，另一种没有——我们发现对共谱过程。 ”
引力波天文学还处于起步阶段。我们使用地球上的LIGO-Virgo干涉仪探测到了引力波——黑洞和中子星碰撞产生的巨大光点。但是宇宙中应该有一个更微弱的信号——引力波背景。

这是整个宇宙历史积累的集体信号。每对碰撞的黑洞或中子星，每一个核心坍缩的超新星——甚至是大爆炸本身——都应该在时空中发出波纹。
过了这么久，这些波会很弱并且很难找到，但据预测，它们都会在宇宙背景中构成一种共振的“嗡嗡声” 。

现在我们已经确认引力波存在并且可以被探测到——这一发现只有六年历史——科学家们正在寻找引力波背景。它可以揭示很多关于宇宙历史的信息——破解它将是一项重大的科学突破。而且，虽然这并不容易，但脉冲星显示出很大的希望。
它们是一种中子星，以极高的速度旋转，并且以这样的方式定向，即它们在旋转时会从极点发出发射光束——就像宇宙灯塔一样。这些毫秒脉冲非常有规律，我们可以将它们的时间延迟用于一系列潜在应用。这称为脉冲星定时阵列。

因为引力波会扭曲时空，所以理论上它们应该会在脉冲星计时上产生微小的延迟。这是北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）团队在他们的数据中发现的，也是OzGrav团队一直在寻找的。
“[引力波]背景会拉伸和缩小脉冲星和地球之间的时空，导致来自脉冲星的信号比没有引力波的情况下到达的时间稍晚（拉伸）或更早（缩小）， ”香农今年早些时候告诉《ScienceAlert》。

该团队分析了澳大利亚帕克斯Murriyang射电望远镜的数据，发现脉冲星发射时间的偏差与我们对引力波背景的预期一致。他们还排除了信号的其他潜在来源，例如来自木星和土星的干扰。
然而，我们仍然没有足够的数据来确认我们确实在观察引力波背景，而不是例如常规的脉冲星噪声。我们需要更多的观察和数据来确定信号是否与天空中的所有脉冲星相关，这将需要更多的时间和工作。