尤志强博士在脉冲星计时阵列信号物理起因研究中取得了系列成果。2023 年 6 月 28 日北美纳米赫兹引力波观测台(NANOGrav)公布了为期 15 年的观测数据,掀起了脉冲星计时阵列(PTA)探测纳赫兹引力波的研究热潮。随后,中国脉冲星计时阵(CPTA)、澳大利亚脉冲星计时阵(PPTA)、和欧洲脉冲星计时阵(EPTA)三个国际研...
与先前地面干涉仪探测到的暂现式引力波信号不同, 脉冲星计时阵列探测到的是持续性的引力波背景信号. 宇宙中存在多种多样的引力波源, 它们辐射着不同频率及相位的引力波. 这些引力波信号很弱, 无法单独分辨, 但它们互相交叠在一起之后, 共同构成了一个可探测的引力波背景. 这样的背景信号是持续存在的, 虽然看...
中国脉冲星计时阵列的发展并非一蹴而就。在 “中国天眼” FAST 建成之前,我国由于长期缺乏大口径射电望远镜,高精度脉冲星计时及脉冲星计时阵相关观测实验难以开展。国际上,多台大望远镜对几颗脉冲星能达到 100ns 的观测精度,对全天数十颗脉冲星计时也能达到微秒量级精度,而国内仅有云南天文台 40 米望远镜能够...
与先前地面干涉仪探测到的暂现式引力波信号不同, 脉冲星计时阵列探测到的是持续性的引力波背景信号. 宇宙中存在多种多样的引力波源, 它们辐射着不同频率及相位的引力波. 这些引力波信号很弱, 无法单独分辨, 但它们互相交叠在一起之后, 共同构成了一个可探测的引力波背景. 这样的背景信号是持续存在的, 虽然看...
脉冲星计时阵列是由一系列毫秒脉冲星组成的探测器。通过对阵列中脉冲星信号的到达时间长达数十年的监测,我们可能从中发现频率大约处于10^-9~10^-7Hz的甚低频引力波信号。这些信号主要来自于超大质量黑洞双星的并合,以及宇宙大爆炸后产生的原初引力波背景。当一种引力波通过地球和脉冲星之间的空间时,它会对这段...
对应到脉冲星计时阵列中,我们将看到在引力波影响下,相隔较近的脉冲星发出的信号会同时提前或延后到达地球,信号间呈现正相关,而方向垂直的两颗脉冲星发出的信号是反相关的(见图3中的红线)。这种特定的空间关联形式是判别随机引力波背景的重要依据。 如果我们不局...
科学家们一直在寻找探测这些微弱信号的方法,其中一种精密的“宇宙之耳”便是脉冲星计时阵列(PTAs)。这是一种由脉冲星形成的高精度计时网络,通过监测这些脉冲星的脉冲时序,科学家们能够探测到引力波在地球和脉冲星间传递的微妙影响。脉冲星,作为宇宙中最精确的时钟之一,为PTAs提供了一个天然的平台。这些中子星...
脉冲星计时阵列和引力波探测的结合,为我们打开了一扇通往宇宙深处的窗口。通过这些技术,我们能够更深入地探索宇宙的早期状态,理解QCD交叉等基本物理过程。这些研究不仅推动了天文学和物理学的发展,也让我们对宇宙的认识更进了一步。随着技术的不断进步和数据的积累,我们有理由相信,未来我们将能够揭开更多关于宇宙的...
图9 最新的研究并没有显著地在脉冲星计时残差中发现符合Hellings & Dow纳秒曲线预言的空间相关性。 除了在射电波段以外,高能探测器亦可监测高能脉冲星,形成“高能脉冲星计时阵列”。近期,Fermi 合作组利用Fermi 卫星12.5 年对35 颗明亮伽马射线脉冲星的观测数据,对随机背景引力波的强度给出了h(@1yr-1)<1×10-14...
脉冲星计时阵列:捕捉持续十年的引力波 脉冲星是高度磁化且快速旋转的中子星,每秒可以旋转数千次。理想情况下,脉冲信号应该间隔相等,但如果引力波对时空造成了微小扰动,脉冲星和地球的距离会发生微小变化,探测这些微小变化有助发现引力波。对脉冲星集合或阵列进行观测的脉冲星计时阵列(PTA)应该能够检测到频率仅为...