宇宙重力波證據首度發現 聽到嗡嗡聲像吵雜餐廳

美國科學基金會(National Science Foundation)29日宣布，一項由近200名各國科學家共同研究的「低頻率重力波」項目取得突破性成果，透過分布在全世界的電波望遠鏡合作首度偵測到「重力波」的證據；重力波會在整個宇宙中產生的「背景嗡嗡聲」，科學家形容這聲音就像身處一個吵雜餐廳中的感受。該發現將有助人類進一步認識宇宙的樣貌，也有助於探索黑洞。

神秘信號 似水波漣漪 帶進全新世界

愛因斯坦(Albert Einstein)在一個多世紀前就首次預測，重力波(gravitational wave)是宇宙結構中的漣漪，以幾乎完全暢通無阻的光速穿過一切，但一直處於理論形式；直到2015年，美國和義大利天文台首次偵測到兩個黑洞碰撞所產生的重力波後，愛因斯坦的理論才獲證實，而全球科學家29日同步發表重要進展，首次獲得重力波「證據」。

當有質量的物體在時空中加速運動時，會在周圍產生類似水波的漣漪，這種漣漪就是「重力波」，重力波會以光速向外傳播，在傳播過程中對時空產生微弱的扭曲；重力波會在整個宇宙中產生的「背景嗡嗡聲」。

「北美納赫茲重力波觀測站」(NANOGrav)在15年內採集的數據中發現「低頻重力波」(low-frequency gravitational wave)信號，雖然NANOGrav的早期研究就已發現這種「神秘」信號，卻因該信號太微弱，科學家難以追蹤其源頭。

根據近15年來的數據發現，該信號與穿過銀河系的重力波規律一致；共同領導此研究的Vanderbilt大學教授、NANOGrav主席泰勒(Stephen Taylor)說，這是發現低頻重力波的首個證據，這也將重力波研究帶進全新世界。

跨國研究 逾190科學家及學者參與

NANOGrav是一項致力於通過無線電脈衝星(radio pulsar)來探索低頻重力波的國際合作項目，有美國、加拿大、中國、日本等國家的逾190名科學家及學者參與，80多個科研機構合作。

與雷射干涉儀重力波天文台(LIGO)等地面儀器觀測到「高頻重力波」不同，這種連續的低頻信號，只有通過比地球大得多的探測儀才能偵測到，為滿足此需求，天文學家們通過已經死亡的脈衝星(pulsar)觀測。

黑洞是成對合併，而且合併數目很多，由幾十萬到幾百萬；合併而釋出的重力波助長宇宙背景的哼鳴，科學家現已可從地球上偵測到。學者們表示，新成果可以回答一些問題，例如這些黑洞如何成長、宿主銀河系合併的機率。

地球身處的銀河系中心為人馬座A*( Sagittarius A*)超大質量黑洞，正砸往仙女座銀河系中央的黑洞；博德科羅拉多大學天文學者賽門(Joseph Simon)表示，45億年後，這個銀河系的中心黑洞將與仙女座的融合為一。

西雅圖華盛頓大學物理學者瑪莎‧巴里雅克塔(Masha Baryakhtar)表示，黑洞真堪稱這個宇宙最瘋狂的物體；它們怎能長這麼大，目前尚無共識。科學界若是能更加了解合併中的超大質量黑洞的歷史，那麼可望揭露它們是如何形成的。

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