近日，《科學》（Science）雜志公布了2023年度十大科學突破，這十大科學突破代表這一年中最重大的科學發現、科學進展及未來趨勢。

其中一項突破是“巨型黑洞合并産生的星際信号在無聲轟鳴”，這裡有中國脈沖星計時陣列研究團隊對納赫茲引力波背景探測的貢獻，該團隊負責人為beat365官方网站天文學系李柯伽長聘副教授。

關于“巨型黑洞合并産生的星際信号在無聲轟鳴”：

今年，天體物理學家捕捉到了人們長期尋找的一種微弱的宇宙轟鳴聲。它事實上是宇宙中兩個超大質量的黑洞相互環繞、緊密摩擦所産生的引力波。這一觀測是迄今為止對這些龐大黑洞雙星系統存在的最有力支持，其也體現了利用來自遙遠恒星的信号來探測引力波是一種強有力的觀測手段。

星系的中心有重達太陽質量數百萬倍或數十億倍的巨型黑洞。當星系合并時，它們中心的黑洞可能最終被引力鎖定在一個越來越緊密的軌道上。在這一堪稱 “死亡螺旋”的最初階段，地面的儀器還沒有能力監測其發出的信号。但當兩顆黑洞彼此接近到幾光年的距離時，它們的環形運動會釋放出低頻但高強的引力波。

這些引力波無法被激光幹涉引力波天文台（LIGO）捕捉到。LIGO在2015年首次探測到了由兩顆恒星大小的黑洞合并産生的引力波，當時被評選為2016 Science年度科學突破。為了探測那些持續幾毫秒的引力波，LIGO測量了激光束在4公裡長的真空管中傳播的距離。但要捕捉由超大質量黑洞産生的長達數年的波則需要更長的距離。

為此，天文學家轉向了對脈沖星的觀測。這些是已經燃燒殆盡的星星，每秒會自轉數百次，同時噴射出發射無線電波的粒子束流。當這些猶如燈塔光束的波掠過地球時，射電望遠鏡會記錄這些波中像原子鐘一樣規律的脈沖。在過去的20年裡，天文學家長期地監測了幾十顆最有規律的脈沖星，尋找它們脈沖節奏中微小的變化。若某引力波經過，其會壓縮或拉伸脈沖星與地球之間的空間，細微地改變脈沖到達地球的時間。

今年6月，全球範圍内負責監測不同組脈沖星的5個團隊共同宣布，通過15年的觀測，他們已經将數據中的噪音降到了足夠低的程度，使得剩下的數據反映了宇宙中超大質量黑洞雙星所引發的合鳴，數目可能多達幾百萬個。這些團隊現在正在尋找更多的脈沖星以便能夠繪制這種轟鳴聲的波形，并聚焦觀測緩慢舞動的巨型黑洞所在的星系。

信息來源：“ScienceAAAS”微信公衆号