科学探索|猎取引力波的背景:NASA的费米伽玛射线太空望远镜搜索时空的涟漪( 二 )


不可能建造一个足够大的探测器来探测由合并的超大质量黑洞驱动的万亿公里的波 , 所以天文学家使用自然发生的探测器 , 称为脉冲星计时阵列 。这些是毫秒级脉冲星的集合体 , 它们在无线电波和伽马射线中都很耀眼 , 而且每秒钟旋转数百次 。就像灯塔一样 , 这些辐射束在掠过地球时似乎有规律地跳动 , 当它们穿过引力波的海洋时 , 它们被印上了遥远的大质量黑洞的微弱轰鸣声 。
脉冲星最初是用射电望远镜发现的 , 用射电望远镜进行的脉冲星计时阵列实验已经运行了近20年 。这些大盘子对引力波的影响提供了最灵敏的反应 , 但是星际效应使无线电数据的分析变得复杂 。空间大部分是空的 , 但是在穿越脉冲星和地球之间的巨大距离时 , 无线电波仍然会遇到许多电子 。与棱镜弯曲可见光的方式类似 , 星际电子也会弯曲无线电波并改变它们的到达时间 。高能伽马射线不会受到这种影响 , 因此它们为脉冲星计时提供了一种补充性的独立方法 。
伽马射线脉冲星计时阵列在费米号发射前没有被设想过 , 它代表了感知引力波天体物理学的一个强大的新能力 。用脉冲星探测引力波背景指日可待 , 但仍然很困难 。一个独立的方法在这里通过费米意外地显示出来 , 是一个好消息 , 既可以确认未来的发现 , 又可以证明它与射电实验的协同作用 。