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Astronomers find possible hints of gravitational waves

一个包括17名cornelian在内的国际天文学家小组报告说,他们发现了第一个微弱的低频耳语,这可能是来自遥远星系中巨大的、相互碰撞的黑洞的引力波。

一组国际天文学家首次发现了超大质量黑洞合并产生引力波的微弱证据。

这些发现来自于12.5年多来收集的数据,这些数据来自于位于西弗吉尼亚州格林班克的国家射电望远镜,以及波多黎各阿雷西博天文台最近坍塌的碟形天线。

该研究于1月11日在美国天文学会全国会议的新闻发布会上宣布,该会议因COVID-19大流行而在线举行。新闻发布会强调了这项研究,“纳米重力12.5年数据集:寻找各向同性随机引力波背景”,发表在12月24日的《天体物理杂志通讯》上。

这些天文学家都是北美纳米赫兹引力波天文台(纳米重力)项目的参与者,该项目利用了脉冲星——快速旋转的高密度恒星——作为波探测器和宇宙时间记录者。

合并巨大的黑洞会产生引力波,引力波可以在时空中产生涟漪,并影响脉冲星的计时规律——最终表明地球在宇宙中的位置可能发生了轻微的变化。

“我们必须清楚:我们还没有宣称探测到引力波,”康奈尔大学艺术与科学学院(A&S)天文系首席研究科学家、2003年博士沙米·查特吉(Shami Chatterjee)说。“我们已经探测到与引力波存在一致的信号,但我们还不能证明这一点。我们认为这只是冰山一角,但我们必须实际地展示出来,让我们自己满意。”

要了解这些引力波的大小,请回想一下2016年初激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到的波,当时科学家捕捉到两个黑洞正在合并。

这次合并产生的数千赫兹的波长达数百公里,小到足以让地球上的探测器从一公里宽的陆地传感器上捕捉到它们。这一发现证实了阿尔伯特·爱因斯坦1915年提出的广义相对论的一个重要预测。

在纳米重力的情况下,巨大的黑洞正在合并过程中。

“我们谈论的质量是星系中心的巨大黑洞,”乔治·费尔德斯坦天文学教授詹姆斯·科德斯(James Cordes)说。“它们的质量是太阳的10亿倍。他们的怪物。”

科德斯说,这些怪物正在产生纳米赫兹大小的重力振子,长度有光年。因此,天文学家招募脉冲星来帮助探测这些波。

该论文指出,为了收集这些数据,研究了47颗脉冲星;目前天文学家正在使用80颗脉冲星。科德斯说,计划是让该项目的天文学家使用大约200颗脉冲星,一旦他们在其他射电望远镜上获得了望远镜时间,就可以取代最近坍塌的阿雷西博天文台失去的时间。

除了Cordes和Chatterjee,参与这个项目的其他Cornellians包括:

  • 罗斯·詹宁斯,博士研究生;
  • H. Thankful Cromartie, NASA爱因斯坦博士后研究员;
  • Adam Brazier,康奈尔高级计算中心计算科学家;
  • Maura a . McLaughlin,博士,教授,西弗吉尼亚大学,NANOgrav成员,物理前沿中心副主任;
  • Michael T. Lam,博士,助理教授,罗彻斯特理工学院;
  • T. Joseph W. Lazio, 1997年博士,加州理工学院喷气推进实验室星际网络理事会首席科学家;
  • 达斯汀·r·麦迪逊,博士,博士后,西弗吉尼亚大学;
  • 1998年,美国威斯康星大学麦迪逊分校客座副教授;
  • Dan Stinebring, 78年硕士,82年博士,欧柏林学院物理学荣誉教授;
  • Caitlin A. Witt’16,Brent J. Shapiro-Albert(前暑期学生),Jacob E. Turner(前暑期学生),西弗吉尼亚大学博士生;
  • Duncan Lorimer,西弗吉尼亚大学教授、研究副院长,阿雷西博天文台前天文学家;
  • Zaven Arzoumanian,美国宇航局戈达德航天中心副首席研究员和科学负责人,康奈尔大学前博士后研究员;和
  • 蒂莫西·多尔奇,希尔斯代尔学院助理教授,康奈尔大学前博士后研究员。

科德斯和查特吉是康奈尔大学卡尔·萨根研究所的成员。

nanogravity是美国国家科学基金会和加拿大自然科学与工程研究理事会的合资项目,康奈尔大学是该项目的创始成员之一。这两个组织都提供了资金。

康奈尔纪事
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