《物理评论快报》:欧洲核子研究中心发现一种探测引力波的新方法

CHEN

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在近日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文中,欧洲核子研究中心的研究团队报道了一种搜索引力波的新技术,即利用LIGO和处女座干涉仪在2015年发现的时空结构中的波纹,这种波纹的发现也获得了2017年诺贝尔物理学奖。

欧洲团队此次的技术是基于将高频引力波(从兆赫到千兆赫)转换成无线电波。这种转换发生在磁场之中,并扭曲了来自早期宇宙的辐射,即弥漫宇宙的宇宙微波背景。

这项研究表明,从射电望远镜获得的宇宙微波背景数据中推断出的这种扭曲,可以用来搜索宇宙源产生的高频引力波,例如来自黑暗时代甚至更久远的宇宙源。黑暗时代是从氢原子形成到第一颗恒星照亮宇宙之间的时期。

研究人员利用气球携带的ARCADE 2望远镜和位于西澳大利亚的EDGES望远镜的宇宙微波背景测量值得出了两个上限。从目前的天文数据确定的可能最弱的宇宙磁场,边缘测量结果的最大振幅为1012分之一,引力波频率约为78mhz,而ARCADE 2测量结果的最大振幅为1014分之一,频率为3 - 30ghz。

研究人员表示,下一代射电望远镜(如平方公里阵列, Square Kilometre Array)的数据,以及改进后的数据分析,应该会进一步收紧这些界限,甚至可能探测到来自黑暗时代和更早宇宙时代的引力波。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.021104

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