처음으로 천문학 자들은 우주의 배경 잡음을 들었습니다.

우리가 중력파에 대해 알고있는 것을 바탕으로 우주는 그것들로 가득 차 있어야합니다. 충돌하는 모든 블랙홀 쌍 또는 중성자 별, 모든 코어 붕괴 초신성, 심지어 빅뱅 자체도 시공간을 통해 울리는 물결을 일으켰어야합니다.

시간이 지남에 따라 이러한 파동은 약해져서 찾기가 어렵지만 모두 중력파의 배경이라고하는 우리 우주를 관통하는 공명 "우르르 르"로 예측됩니다. 그리고 아마도 우리는 그것에 대한 첫 번째 힌트를 얻었습니다.

중력파의 배경은 우주 역사를 통틀어 거대한 사건이 발생한 후 남은 울림과 같은 것으로 생각할 수 있습니다. 우주에 대한 우리의 이해에는 잠재적으로 귀중하지만 감지하기가 엄청나게 어렵습니다.

이러한 강력한 신호를 보는 것은 매우 흥미 롭습니다.”라고 콜로라도 대학 Boulder의 천체 물리학 자 Joseph Simon과 NANOGrav 직원이 말했습니다.

그러나 우리가 찾고있는 중력파 신호는 관찰의 전체 기간을 포함하므로 노이즈를 신중하게 제외해야합니다. 이로 인해 알려진 노이즈 소스를 완전히 배제 할 수있는 매우 흥미로운 장소에있게되지만 신호가 실제로 중력파에서 오는 것인지 아직 알 수 없습니다. 이를 위해서는 더 많은 데이터가 필요합니다.

그럼에도 불구하고 과학계는 기뻐합니다. 팀의 사전 인쇄가 지난 9 월 arXiv에 게시 된 이후로이 연구를 인용하는 기사가 80 개가 넘었습니다.

국제 팀은 과학자들의 발견을 반증하거나 확인하기 위해 데이터를 분석하기 위해 열심히 노력했습니다. 신호가 실제로 밝혀지면 중력파 천문학에서 완전히 새로운 단계를 열거 나 완전히 새로운 천체 물리 현상을 열 수 있습니다.

신호는 펄서라고 불리는 죽은 별의 관측에서 비롯됩니다. 이들은 극에서 전파를 방출하여 밀리 초 속도로 회전하는 방향으로 향하는 중성자 별입니다.

이 플레어는 타이밍이 믿을 수 없을 정도로 정확하며, 이는 펄서가 우주에서 가장 유용한 별이라는 것을 의미합니다. 맥동의 변화는 항행, 성간 매체 탐색 및 중력 연구에 사용될 수 있습니다. 그리고 중력파가 발견 된 이래로 천문학 자들은 그것을 찾기 위해 사용했습니다.

이것은 중력파가 통과 할 때 시공간을 왜곡하기 때문입니다. 이론적으로는 펄서가 방출하는 전파 펄스의 타이밍이 상당히 변경되어야합니다.

[중력파] 배경은 펄서와 지구 사이의 시공간에서 늘어나고 수축하여 펄서 신호가 중력파가 없을 때 발생했을 때보 다 조금 늦게 (늘리기) 또는 더 일찍 (붕괴) 도착하게합니다 — 천체 물리학 자 Ryan Shannon Swinburne University of Technology에서.

불규칙한 박동을 가진 하나의 펄서가 반드시 많은 것을 의미하지는 않습니다. 그러나 전체 펄서 그룹이 상관 관계가있는 시간 변화 패턴을 보인다면 이것은 중력파의 배경을 나타낼 수 있습니다.

이 펄서 세트는 Pulsar Temporal Array로 알려져 있으며, NANOGrav 팀이 관찰 한 것입니다. 이는 은하수에서 가장 안정적인 밀리 초 펄서 중 45 개입니다.

그들은 중력파 배경을 확인하는 신호를 찾지 못했습니다.

그러나 그들은 무언가를 찾았습니다. Shannon이 설명했던 "정상 잡음"신호는 펄서마다 다르지만 매번 같은 특성을 보여줍니다. 이러한 편차는 13 년의 관찰 기간 동안 수백 나노초의 변화를 초래했다고 Simon은 지적했습니다.

이 신호를 트리거 할 수있는 다른 것들이 있습니다. 예를 들어, 펄서 동기화 어레이는 가속되지 않는 기준 프레임에서 분석되어야합니다. 즉, 모든 데이터는 지구가 아닌 중심으로 알려진 태양계의 중심으로 전송되어야합니다.

중심이 부정확하게 계산되고 태양계에서 움직이는 모든 물체의 질량 중심이기 때문에 이것이 소리보다 더 어렵다면 잘못된 신호를받을 수 있습니다. 작년에 NANOGrav 팀은 태양계의 중심을 100 미터 이내로 계산했다고 발표했습니다.

이러한 불일치가 그들이 감지 한 신호의 원인이 될 가능성이 여전히 있으며이를 수정하기 위해 더 많은 작업을 수행해야합니다.

신호가 실제로 윙윙 거리는 공진 중력파에서 나온다면, 이는 큰 문제가 될 것입니다. 초 거대 질량 블랙홀 (SMBH)이 이러한 배경 중력파의 원인 일 가능성이 있기 때문입니다.

중력파는 블랙홀 충돌과 같이 전자 기적으로 감지 할 수없는 현상을 보여주기 때문에 초 거대 질량 블랙홀이 병합 할 수 없음을 시사하는 최신 파섹 문제와 같은 미스터리를 해결하고 은하의 진화를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그리고 성장.

미래에는 빅뱅 직후에 발생한 중력파를 감지 할 수있을 것입니다. 이는 우리에게 초기 우주에 대한 독특한 창을 제공 할 것입니다.

분명히 말하면, 우리가이 시점에 도달하기 전에해야 할 많은 과학적 작업이 있습니다.

이것은 나노 헤르츠 중력파를 감지하기위한 가능한 첫 번째 단계라고 Shannon은 말했다. 결과를 과대 평가하지 말라고 대중과 과학자들에게 경고하고 싶습니다. 내년 또는 2 년 안에 신호의 본질에 대한 증거가있을 것이라고 생각합니다.

다른 팀들도 중력파를 감지하기 위해 펄서 동기화 어레이를 사용하는 작업을하고 있습니다. OzGrav는 Parkes Pulsar Timing Array의 일부로, 곧 14 년 된 데이터 세트에 대한 분석을 발표 할 예정입니다.

이 그룹의 연구는 The Astrophysical Journal Letters에 발표되었습니다.