宇宙漣漪是什么樣的？最詳盡的引力波背景圖出爐

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2025-05-16 15:51:45 科普中國

宇宙漣漪是什么樣的？最詳盡的引力波背景圖出爐。

當(dāng)你在平靜的湖面丟下一塊石頭，你會看到水面蕩起了一圈圈向外擴散的漣漪?，F(xiàn)在，如果把宇宙想象成這樣的湖面,，那么像黑洞或者中子星這樣的致密天體間的碰撞,，就是激起這些漣漪的石頭。而這些漣漪,，就是我們說的引力波,。

事實上，除了引力波,，天文學(xué)家認(rèn)為在整個宇宙中,，還彌漫著引力波背景。2024年12月3日,，在三篇發(fā)表于《皇家天文學(xué)會月刊》的論文中,，天文學(xué)家利用MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡捕捉到了“引力波背景”的新證據(jù)，還繪制了一幅迄今為止最詳細(xì)的引力波背景圖,。那么,，什么是引力波背景？我們又該如何探測它呢,？引力波背景,。圖：Carl Knox, OzGrav/Swinburne University of Technology and South African Radio Astronomy Observatory (SARAO)

宇宙的嗡嗡聲

對于大多數(shù)人來說，第一次“聽見”引力波是在2016年,。當(dāng)時,，LIGO（激光干涉引力波天文臺）團隊宣布，他們探測到了由兩個恒星級黑洞并合產(chǎn)生的引力波,。這是引力波的首次直接探測,，不僅驗證了愛因斯坦的理論,，還開啟了引力波天文學(xué)的新時代！

然而,，LIGO探測到的高頻引力波,，僅僅只是整個引力波譜的一部分。高頻引力波的波長較短,，適合用地球上的探測器捕捉,，除了LIGO之外，還有Virgo等探測器都可以捕捉這類型的引力波,。在引力波譜的另一端,，則是波長超長的“低頻引力波”，它們的波長可以長達幾光年,，通常是由星系中心的超大質(zhì)量黑洞在相互繞轉(zhuǎn)或并合時產(chǎn)生的,。這些黑洞的質(zhì)量是太陽的幾百萬倍甚至幾十億倍！引力波譜,。圖：ESA

當(dāng)來自宇宙各地的低頻引力波信號疊加在一起時,，就形成了一種整體性的背景“嗡嗡聲”。想象一下,，在一個嘈雜的房間里,，盡管你聽不清楚每個人在說什么，但整體的嗡嗡聲卻很清楚,。天文學(xué)家把這種背景噪聲稱為引力波背景,。

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