在一项重大突破中，科学家们首次发现了来自早期宇宙的一种全新类型的引力波的迹象，他们使用的探测器可以测量银河系中死亡恒星的时钟脉冲。
这一时空结构中难以捉摸的“嗡嗡声”的证据可能会让我们第一次直接看到早期宇宙中的超大质量黑洞，距离地球超过100亿光年，标志着引力波天文学的新时代。
根据周三发表在《天体物理学杂志通讯》上的一项研究，尽管这一探测仍需要得到充分证实，但国际脉冲星定时阵列(IPTA)联盟的科学家们认为，初步观测现在已经足够可靠，可以作为前所未有的证据与世界分享，证明我们已经进入了一个从未被探索过的引力波“背景”。
东安格利亚大学(University of East Anglia)的天体物理学家、该研究的合著者罗伯特·费德曼(Robert Ferdman)在接受Motherboard的电话采访时说:“如果得到证实，这将是对早期宇宙中超大质量黑洞的首次直接探测。”“这绝对就像早期宇宙状态的快照，这才是真正令人兴奋的——它是一个全新的窗口，可以看到那个时间点。”
这些假定的证据可能会揭示一系列神秘现象，包括星系的演化，连接宇宙的“宇宙网”的出现，甚至可能是在时间之初展开的事件。这项由IPTA研究人员开创的技术还将通过测试阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论和弦理论等宇宙模型来推进我们对现实的基本理解，弦理论提出宇宙中存在隐藏的维度。
北美纳赫兹引力波天文台(nanogrv)是IPTA的一部分，将在东部时间周四下午1点的直播中宣布更多有关结果的细节。
引力波是由重大宇宙事件产生的时空涟漪，比如恒星爆炸或黑洞等大质量物体之间的相互作用。爱因斯坦最初在1916年预测了这些涟漪的存在，但科学家们花了一个世纪的时间才在2015年利用美国的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到第一个引力波，这项成就获得了2017年诺贝尔物理学奖。
从那以后，LIGO和其他探测器，比如意大利的处女座探测器，已经捕捉到了几十个由黑洞和中子星等奇异物体发出的引力波，这些引力波是传统的光天文学无法探测到的。现有的探测器，如LIGO，可以探测到由恒星质量物体的个别灾难性事件产生的高频波，这些物体通常不超过太阳质量的几十倍。
相比之下，IPTA联盟花了近20年的时间，试图窃听早期宇宙中无数对超大质量黑洞共同产生的低频波的恒定背景“嗡嗡声”，这些黑洞的质量是太阳的数十亿倍。
超大质量黑洞位于包括银河系在内的所有已知大型星系的中心，但没有人真正了解这些重要天体的背景故事。我们最好的猜测是，较小的黑洞不断地合并，形成了我们现在在现代星系核心中看到的巨大的宇宙庞然大物，但确切的细节仍然是个谜。
由于早期宇宙中的超大质量黑洞在合并前相互环绕，它们的相互作用预计会产生极低“纳赫兹”频率的引力波。这些涟漪的波长在光年的尺度上，周期持续数年或数十年，而LIGO的波周期要短得多，只有几秒钟。
为了探测到这些膨胀的波，IPTA的科学家们花了数年时间研究一类被称为脉冲星的特殊死亡恒星，脉冲星每秒旋转数百次，并发射出作为极其精确的宇宙时钟的光束。通过监测脉冲星在银河系中有节奏的跳动，IPTA团队希望发现经过的引力波的异常微妙的影响，这种影响可能会导致脉冲星发出的光提前或推迟不到一秒到达地球。
IPTA联盟汇集了多个小组的工作，包括nanogravity、欧洲脉冲星定时阵列、印度脉冲星定时阵列项目和帕克斯脉冲星定时阵列。现在，研究人员认为他们已经达到了第一个主要目标，即假定探测到引力波背景。
费德曼说:“这是我们所期望的超低频率引力波特征的证据。”“这不仅仅是诱人，但我们不想本末倒置。我认为下一步是把我们合作的所有数据放在一起，继续观察并获得更多的数据。”
他补充说:“希望在不久的将来，我们将有一个非常有说服力和可接受的统计水平，我们可以声称发现了这种情况。”“所以这是探测到的证据，但我们不会说它是探测到的。”
如果IPTA真的捕捉到了这些低频波，那就意味着我们已经进入了一个关于宇宙的完全不同的信息来源。虽然有关于引力波背景的预测，但每一次新的观测进展都揭示了完全的惊喜。
科学家们渴望解开关于星系和黑洞的长期谜团，但他们也可能潜在地感知到奇异的宇宙弦的振动，产生宇宙的大爆炸的尘埃，以及其他目前超出想象的事件。
费德曼总结道:“有一种平行的方式来观察宇宙，这是我们以前无法做到的，因为我们所能依赖的是我们从这些物体上得到的光。”“我们可以通过以前从未探索过的方式，了解到以前我们甚至无法知道的东西。这非常令人兴奋。”
