该来的总要来：科学家在南半球天空中探测到奇怪的引力波信号

全天引力波背景。南半球天空似乎集中了更多的引力波。Grunthal / Nathan / MNRAS

近日由澳大利亚斯威本理工大学天文学家主导的一个国际科研小组，通过基于多个脉冲星建立的“星系级”引力波探测器，绘制了一张有史以来最为详细的宇宙引力波背景图。通过这张图，科学家不但再一次证明了时空在“颤抖”，还意外地在南半球的天空中，发现了一个神秘的引力波“热区”。

这张引力波背景图是通过MeerKAT“脉冲星计时阵列”绘制的。MeerKAT是一组位于南非的射电望远镜，是一组灵敏度极高的尖端设备。MeerKAT可以以纳秒的级别，对脉冲星阵列的脉冲间隔作极为精确的测量和比对。

所谓脉冲星是指高速自转的中子星。因其产生的射束会周期性扫过地球，发生脉冲式闪烁而得名。

脉冲星的脉冲周期极其精确和稳定，可以当作自然的钟表。引力波导致的时空微弱波动会使脉冲星脉冲到达地球的时间间隔产生微妙的差异。利用银河系中的多颗脉冲星，可以搭建一台“星系级”的巨型虚拟探测器，来感知时空的这种波动。

使用MeerKAT，科学家绘制了一幅有史以来细节最为丰富的引力波背景图。

所谓引力波背景，相当于由宇宙中各种引力波源产生的引力波交织在一起形成的引力波“白噪音”。它可以帮助科学家更加深入地了解宇宙的结构和演化，尤其是超大质量黑洞的起源和演化、星系结构的形成，以及发生在宇宙早期阶段的各种隐秘事件。

有意思的是，科学家在这张图的南半球天空中，意外地发现了一个奇怪的引力波“热区”，那里似乎集中了更多的引力波信号。

这些信号的确切来源未知。但研究人员认为这种不对称其实表明，制造引力波背景的主力军，确如理论所预言的那样，是宇宙中的超大质量黑洞。

参考

To map the vibration of the universe, astronomers built a detector the size of the galaxy
https://theconversation.com/to-map-the-vibration-of-the-universe-astronomers-built-a-detector-the-size-of-the-galaxy-244157
The MeerKAT Pulsar Timing Array: The 4.5-year data release and the noise and stochastic signals of the millisecond pulsar population
https://academic.oup.com/mnras/advance-article/doi/10.1093/mnras/stae2572/7912547