一個物理學家小組發展出一種方法，可以探測到頻率極低的引力波，從而揭開宇宙中最重的天體–超大質量黑洞合併早期階段背後的秘密。這種方法可以偵測到每千年振盪一次的重力波，比之前測量到的任何重力波都要慢100倍。

佛羅裡達大學物理學助理教授、這項新研究的共同作者傑夫-德洛爾博士說：”這些波從宇宙最遙遠的角落到達我們身邊，能夠影響光的傳播方式。研究這些來自早期宇宙的波將幫助我們建立宇宙歷史的完整圖景，這與先前發現的宇宙微波背景類似。”

德洛爾和他的合著者、加州大學聖克魯茲分校博士後研究員威廉-德洛克（William DeRocco）於2月26日在《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜誌上發表了他們的研究成果。

重力波類似太空中的漣漪。與聲波或海浪一樣，重力波的頻率和振幅也各不相同，這些資訊有助於我們了解重力波的起源和年齡。到達我們身邊的重力波振盪頻率極低，遠低於人耳能偵測到的聲波。過去偵測到的一些最低頻率低至1 納赫茲。

“作為參考，”德洛爾解釋說，”鱷魚咆哮產生的聲波頻率都比這個頻率高出約1000億倍–這些都是非常低頻的聲波。”

他們的新探測方法是基於對脈衝星的分析，脈衝星是一種中子星，會以極規律的間隔發射無線電波。德洛爾假設，搜尋這些脈衝到達時逐漸減慢的速度，可能會發現新的重力波。透過研究現有的脈衝星數據，德洛爾能夠以比以往更低的頻率搜尋重力波，將我們的”聽力範圍”擴大到低至10 皮赫茲的頻率，比之前探測到的納赫茲級引力波低100 倍。

雖然先前已經偵測到頻率在納赫茲左右的引力波，但科學界對其起源知之甚少。目前有兩種理論。第一種觀點認為，這些波是兩個超大質量黑洞合併的結果，如果屬實，研究人員將有一個新的方法來研究這些位於每個星系中心的巨大天體的行為。

另一種主要理論認為，這些波是由宇宙歷史早期的某種大災難事件所產生的。透過研究頻率較低的引力波，他們或許能夠區分這些可能性。

德洛爾說：”展望未來，下一步是分析更新的資料集。我們使用的資料集主要來自2014年和2015年，從那時起，大量的脈衝星觀測已經展開。”

德洛爾還計劃利用UF 的HiPerGator 超級電腦對模擬數據進行模擬，以進一步揭開宇宙歷史的面紗。這款超級電腦可以有效率地運行大型複雜模擬，大大縮短分析數據所需的時間。

編譯自/ scitechdaily