中国天眼：揭秘黑洞融合的“听风者”

中国天眼：揭秘黑洞融合的“听风者”

引用

百度

等

9

来源

1.

https://baike.baidu.com/item/500%E7%B1%B3%E5%8F%A3%E5%BE%91%E7%90%83%E9%9D%A2%E5%B0%84%E9%9B%BB%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1/2504551

2.

https://www.sohu.com/a/779554053_115565

3.

https://lssf.cas.cn/lssf/500mkjwyj/xwdt/202412/t20241202_4587173.html

4.

https://m.thecover.cn/hot_search_result.html?id=58324

5.

http://www.news.cn/globe/2024-03/21/c_1310768008.htm

6.

https://www.tsinghua.edu.cn/info/1182/115540.htm

7.

http://www.news.cn/tech/20241127/d732a545a1d94992af79a91651d50ab9/c.html

8.

http://www.cnhubei.com/cmdetail/1712429

9.

https://news.whu.edu.cn/info/1015/453767.htm

2023年，中国天眼（FAST）的一项重大发现震惊了全球科学界：通过对57颗毫秒脉冲星长达三年多的监测，科研人员成功找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。这一突破性成果不仅被美国《科学》杂志评为2023年度十大科学进展之一，更重要的是，它为解开黑洞融合这一宇宙奥秘提供了全新视角。

引力波是爱因斯坦广义相对论预言的一种时空涟漪，而纳赫兹引力波则处于引力波频谱的低频区域，波长可达数光年。这种低频引力波主要由超大质量黑洞的并合产生，因此成为研究黑洞融合现象的重要线索。

然而，纳赫兹引力波的探测极具挑战性。目前，科学家主要通过脉冲星测时阵列来进行探测。脉冲星是高速旋转的中子星，能发出极其稳定的电磁脉冲信号。当引力波经过时，会扰动脉冲星信号的到达时间，从而被间接探测到。

中国天眼的发现之所以重要，是因为它首次以高置信度（4.6σ，误报率仅为五十万分之一）证实了纳赫兹引力波的存在。这一突破不仅验证了中等质量黑洞的存在，更为研究黑洞融合过程开辟了新途径。

除了引力波探测，中国天眼在脉冲星研究领域也取得了令人瞩目的成就。截至2024年11月，中国天眼已发现超过1000颗新脉冲星，这一数字超过了同期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。

这些脉冲星中包括大量毫秒脉冲星和脉冲星双星，它们为研究极端物理条件下的物理规律提供了宝贵样本。例如，通过观测脉冲星双星系统，科学家能够对广义相对论进行高精度检验；而毫秒脉冲星则因其稳定的自转周期，成为监测引力波的理想探针。

中国天眼的这些发现，正在深刻改变我们对宇宙的认知。

首先，纳赫兹引力波的探测为研究超大质量黑洞的形成和演化提供了新途径。超大质量黑洞可能通过恒星质量黑洞的合并形成中等质量黑洞，再进一步演化而来。这一过程产生的引力波信号，能够帮助科学家揭示黑洞成长的历史。

其次，脉冲星的发现有助于理解恒星的演化终点。脉冲星是大质量恒星死亡后留下的致密核心，其极端的物理环境为研究物质在超高密度和超强磁场下的行为提供了天然实验室。

最后，这些成果将推动引力波天文学的发展。未来，中国天眼将继续在纳赫兹引力波探测中发挥重要作用，而计划中的“天琴”和“太极”空间引力波探测项目，将进一步拓宽人类对引力波的认知。

中国天眼的科学探索远未止步。未来，它将继续在多个前沿领域发力：

• 纳赫兹引力波探测：通过持续监测脉冲星，提高引力波探测的精度和灵敏度。
• 快速射电暴研究：探索这种神秘宇宙信号的起源和机制。
• 黑洞-中子星双星搜寻：寻找这种罕见的天体系统，为研究极端物理条件下的引力相互作用提供线索。
• 中子星状态方程研究：通过观测脉冲星，揭示致密物质在极端条件下的性质。
• 宇宙学研究：参与解决哈勃常数危机等重大宇宙学问题。

中国天眼的这些突破，不仅展现了中国在射电天文学领域的技术实力，更为人类探索宇宙奥秘开辟了新的视野。随着研究的深入，我们有理由期待，中国天眼将继续为揭示黑洞融合之谜、探索宇宙起源与演化作出更大贡献。