上周，研究黑洞的科学家们报告说，他们设法将整个地球变成了一个巨大的虚拟望远镜，使他们可以拍摄5500万光年以外的超大质量黑洞。现在，另一组黑洞研究人员报道了将整个星系变成更庞大的黑洞探测器的方法 - 这一次寻找成对的超大质量黑洞，在遥远的星系中相互绕行。
该项目名为NANOGrav，在科罗拉多州丹佛市的美国物理学会会议上进行了描述。它试图通过它们在一类称为毫秒脉冲星的天文物体上产生的引力波的作用来发现超大质量黑洞对。
引力波是时空结构中的涟漪，由大质量物体(包括黑洞)的运动产生。这些波浪导致空间膨胀，收缩或振动，从而扭曲了我们所居住的媒介。
脉冲星是坍塌的死星遗留物，它发出的无线电光束扫过天空，就像宇宙灯塔的眨眼瞬间眨眼一样。毫秒脉冲星闪烁得如此之快，以至于它们每秒发出大量脉冲。
美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的天体物理学家约瑟夫西蒙说：“它们就像真正稳定的钟表一样，遍布银河系。”
“脉冲星是我们在宇宙中最准确的时钟之一，”澳大利亚国立大学的天体物理学家和宇宙学家布拉德塔克说，他不是NANOGrav团队的成员。“它们的观测结果甚至用于校准GPS卫星。”
黑洞对脉冲星没有直接影响，但天文物理学家认为，当星系合并时，它们中心的超大质量黑洞在它们最终合并之前会长时间绕轨道运行。
由于这些对彼此相互缠绕，它们应该发射引力波，这些引力波与它们的轨道周期一起振荡。NANOGrav的目标是通过它们对通过它们的脉冲星信号的精确定时的影响来检测这些波。
“随着引力波经过地球，它将拉伸并挤压时空，”西蒙说。“因此，来自脉冲星的脉冲必须行进稍长的距离或略短的距离。在我们的期望之后，它会更快或稍微到达这里。“
并不是说这是一个巨大的影响。“我们正在寻找的变化不到一微秒，”西蒙说 - 鉴于我们的星球也在旋转和绕太阳公转，这是一个难以发现的挑战，两者都会在任何给定的脉冲星信号的到达时间上产生更大的差异任何给定的射电望远镜都不是NANOGrav项目所寻求的微小影响。
它也不是一种快速的效果。项目名称中的“nano”不是指纳秒。相反，它指的是nanohertz：每秒仅完成十亿分之一周期的事件。
换句话说，一个完整的周期大约需要30年。
为了检测这一点，NANOGrav团队自2006年底以来一直在监测48个脉冲星。这意味着他们已经累积了12年半的数据，但这还不足以发现纳赫兹周期的一小部分。
然而，它正在接近。
“我们期待在未来三到四年内，我们将能够发现这一点，具体取决于实际的强度，”西蒙说。
他补充说，他的目标与LIGO项目(及其欧洲同行，处女座)的目标截然不同，后者成功地使用了数公里长的激光探测器来发现合并后的更快速的引力波振荡。更小(恒星质量)的黑洞和中子星。
这也是路易斯安那州立大学巴吞鲁日项目的一个世界，该项目建立了一个“桌面”版本的LIGO，它包含了极小的镜子，大约是人类头发的直径，以提高灵敏度。用于LIGO和处女座的下一轮先进探测器本身。
但NANOGrav的愿景给所有类型的引力波研究人员留下了深刻的印象。
“NANOGrav所做的工作非常棒，”路易斯安那州立大学团队负责人Thomas Corbitt说。“令人惊讶的是，同样的物理学管理着这些截然不同的黑洞。”
“这是另一种探索太空极端环境的聪明方法，”塔克补充道。“这些让我兴奋的想法 - 使用对完全不同的东西进行精确观察 - 就像设计用于寻找行星的开普勒太空望远镜如何告诉我们很多关于爆炸的恒星和黑洞一样。”
他继续说，更多地了解超大质量黑洞本身就很重要。“我们认为几乎每个大星系都有它们，”他说。“[他们]是测试极端物理学的最终实验室 - 不仅是重力，还有时间本身。”
“伟大的事情，”澳大利亚国立大学引力物理中心主任大卫麦克莱兰补充说，LIGO和处女座已经证明存在引力波，“并且可以直接检测到。”这只是时间问题，他说，直到其他项目，如NANOGrav也检测到它们。