近期,国际上对引力波的探测似乎又有了新进展。而近日中科院新疆天文台台长、“973”项目首席科学家王娜告诉记者,中科院和新疆维吾尔自治区近十年来一直联合推进的110米口径全可动射电望远镜(简称QTT)项目,其主要科学目标之一就是利用脉冲星测时探测引力波,“目前,QTT科学目标凝练和关键技术研究已基本成熟,我们完全有能力把QTT建设成为国际一流的科研装置,支撑我国天文学家在引力波探测领域取得瞩目成果”。
王娜介绍,依据引力波频率和探测目标源的不同,目前探测引力波的方法主要有三种,分别是:通过宇宙微波背景测量,如使用宇宙河外偏振背景成像仪(BICEP);利用脉冲星测时阵测量,依赖于大口径射电望远镜;依靠空间和地面激光干涉仪测量,如LIGO。
脉冲星测时阵(PTA)的探测目标是长周期持续性的引力波信号,其主要观测对象是星系超大质量双黑洞并合、宇宙暴涨残余及宇宙弦等产生的引力波。这个方法探测的引力波幅度更大,持续时间更长,探测距离更远,可以直接探测传统电磁波手段无法观测的宇宙。这为认识极早期宇宙性质及结构形成提供了重要的观测资料。
此外,基于脉冲星测时阵的引力波探测技术还可以直接测量引力波的偏振特性和引力波速度,提供在引力辐射区检验引力理论的可能性,这是脉冲星测时阵相对于当前其他引力波探测的重要优点。
“可以说,基于脉冲星测时阵的引力波探测技术是LIGO等项目的重要补充和有力竞争,是未来建立全波段引力波天文学的必经之路,是探索基本相互作用规律的利器。”王娜说。
王娜进一步指出,目前在推进的QTT项目,对于最终取得大量优秀的探测数据和引力波研究成果非常重要。QTT的全可动特点不仅可以观测更多的脉冲星,还可以进行更长时间的连续观测。更重要的是,QTT的高频段观测能够在很大程度上可避免星际介质对精确测时的影响。
当前我们进入引力波天文学时代,但是要像使用传统电磁波一样自如地应用引力波,还需要很长一段时间。事实上,我国与欧美的引力波研究设施相比还是存在很大的距离,希望QTT项目的建设可以为射电天文做出贡献。