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深空“聆听”:科学家进行的长时间研究可“听到”连续的引力波

深空探测 | 感谢投递 2021-07-15 421

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科学家们正在追求一种全新的策略,以对从快速旋转的“变形”中子星中连续引力波进行首次检测。中子星是除黑洞外密度最大的星体,只要它们不是完美的球形,就会发出非常微弱的连续引力波的“嗡嗡声”。听到这种 “嗡嗡声”将使科学家能够深入中子星内部,发现它的秘密,对物质的最极端状态产生新的认识。然而,我们非常敏感的“耳朵”(使用强大激光的4公里大小的探测器)还没有“听到”任何声音。

挑战的一部分是,科学家们并不确定最佳的搜索策略。以前的大多数研究都采取了 “逐个房间 ”的方法,试图在尽可能多的不同地方找到连续的引力波。但这意味着科学家只能在任何一个地方花有限的时间来听那明显的 “嗡嗡声”。而且由于 "嗡嗡声 "非常安静,很有可能根本听不到它。

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在最近发表在《物理评论D》上的一项研究中,由澳大利亚国立大学ARC卓越引力波发现中心(OzGrav)的博士后研究员Karl Wette领导的一个科学家小组,尝试了 "除了厨房,它们还能在哪里?"的方法。

Wette解释:“我们对连续引力波可能出现的具体位置进行了有根据的猜测,部分是基于我们对脉冲星的了解--它们就像中子星,但发出的是无线电波而不是连续引力波。我们假设在脉冲星无线电波附近会探测到连续引力波。”就像猜测你丢失的钥匙可能会在你的手提包或钱包附近。

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利用现有的观测数据,研究小组花了大量的时间在这个位置进行搜索(将近6000天的计算机时间!),仔细聆听那微弱的“嗡嗡声”。他们还使用了图形处理单元--通常用于计算机游戏的专业电子设备--使他们的算法运行速度超快。

“我们的搜索比以前对这个位置的任何搜索都要敏感得多,”Wette说。“不幸的是,我们没有听到任何声音,所以我们这次的猜测是错误的。现在又回到了绘图板上,但我们会继续聆听。”


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