陳根：從探測引力波到探測引力餘波，時空中的背景漣漪_風聞

文/陳根

引力波是發生在空間和時間極端結構中的扭曲，通常在黑洞和/或中子星之間的碰撞中產生。一個世紀前，愛因斯坦廣義相對論首次對這種波進行了預言，但直到2017年，它才被一項名為激光干涉儀引力波天文台（LIGO）實驗的科學家首次直接探測到。

**首次探究到的引力波相當於****一次猛烈而短暫的爆炸。**引力波往往來自於宇宙中的最大能量事件，但當這些波到達地球時，實際上也只是在非常小的範圍內扭曲了現實，大約是質子寬度的千分之一。

儘管人類探測到的引力波就像時空海洋中的海嘯，但科學家們相信，柔和的漣漪也應該遍及宇宙。現在，來自美國和加拿大的北美納赫茲引力波觀測站（NANOGrav）的科學家們則利用一個“星系大小”的空間觀測站，從引力波或穿過宇宙並扭曲時空結構本身的漣漪中，找到了****可能的獨特信號的線索。

事實上，13年來，NANOGrav的研究人員對遍佈銀河系的幾十顆脈衝星發出的光進行了深入研究，試圖探測“引力波背景”，即科學家所説的持續不斷地衝刷地球的引力輻射通量。

NANOGrav團隊對來自銀河系的45顆脈衝星進行了13年的觀測。其中，脈衝星是一種快速旋轉的恆星，其輻射束以可預測的脈衝在地球上空擺動，其週期能在上億年間保持穩定。但就像LIGO的激光一樣，引力波經過時應該會拉伸和擠壓它們發出的光，而這可能會讓天文學家探測到低頻引力波背景。

研究人員表示，探測到這種背景噪音將是一項重大的科學成就，**這些引力波背景的初步跡象表明，超大質量黑洞很可能確實已經合併，這為了解宇宙運行方式打開了一扇新的窗口。**顯然，這些波的發現可以給科學家們提供新的工具，以研究許多星系中心的超大質量黑洞是如何隨時間合併的。