大規模
、劇烈的天文事件可以產生引力波。自2015年9月首次探測到引力波以來，科學家一直在持續監聽這些宇宙中的低沉“聲音”
，但(dan)他(ta)們(men)並(bing)未(wei)能(neng)探(tan)測(ce)到(dao)超(chao)低(di)頻(pin)引(yin)力(li)波(bo)。主(zhu)流(liu)理(li)論(lun)認(ren)為(wei)

，超(chao)低(di)頻(pin)引(yin)力(li)波(bo)是(shi)由(you)超(chao)大(da)質(zhi)量(liang)天(tian)體(ti)相(xiang)互(hu)碰(peng)撞(zhuang)或(huo)大(da)爆(bao)炸(zha)後(hou)不(bu)久(jiu)的(de)某(mou)些(xie)事(shi)件(jian)產(chan)生(sheng)的(de)。因(yin)此(ci)
，超(chao)低(di)頻(pin)引(yin)力(li)波(bo)可(ke)以(yi)為(wei)我(wo)們(men)揭(jie)示(shi)古(gu)老(lao)的(de)黑(hei)洞(dong)或(huo)早(zao)期(qi)宇(yu)宙(zhou)的(de)奧(ao)秘(mi)。在(zai)近(jin)日(ri)發(fa)表(biao)於(yu)《自然·天文學》的一項研究中，來自英國伯明翰大學的研究人員表示可以結合不同的觀測方法探測超低頻引力波。

引力波振蕩頻率取決於其產生的原因

天文學家主要依靠電磁輻射（也就是光）來研究宇宙。但是光在傳播過程中會與外太空的物質（比如塵埃）相互作用，這就導致在我們的“視野”中，星空是模糊的。而引力波則幾乎不受此限製，可以讓我們更好地“聆聽”宇宙。引力波由大質量物質加速運動產生，以光速穿越宇宙，引發時空漣漪。借助激光幹涉引力波天文台（LIGO）和室女座探測器（Virgo detector），科學家可以監聽引力波。

但目前為止，科學家探測到的大部分引力波頻率都高於毫赫茲級別
，納赫茲級別的超低頻引力波則很難被探測到。前者由普通恒星或20—30倍(bei)太(tai)陽(yang)質(zhi)量(liang)的(de)較(jiao)小(xiao)黑(hei)洞(dong)產(chan)生(sheng)
，而(er)後(hou)者(zhe)則(ze)可(ke)能(neng)由(you)數(shu)百(bai)萬(wan)至(zhi)數(shu)十(shi)億(yi)倍(bei)太(tai)陽(yang)質(zhi)量(liang)的(de)超(chao)大(da)質(zhi)量(liang)黑(hei)洞(dong)並(bing)合(he)引(yin)起(qi)，還(hai)可(ke)能(neng)來(lai)自(zi)大(da)爆(bao)炸(zha)後(hou)不(bu)久(jiu)發(fa)生(sheng)的(de)事(shi)件(jian)，遠(yuan)早(zao)於(yu)星(xing)係(xi)形(xing)成(cheng)。

德國馬克斯·普朗克獨立引力物理研究所的負責人弗蘭克·歐姆解釋說

，引力波的振蕩頻率取決於其產生的原因。“不同頻率的引力波的效果是一樣的；它會拉伸和擠壓空間和時間。”歐姆說，“低頻的信號要慢一些，所以物體擠壓和拉伸所需的時間比高頻信號長得多。”

多手段結合探測超低頻引力波

探測超低頻引力波主要依靠脈衝星，尤其是毫秒脈衝星。脈衝星是一種致密的、高度磁化的恒星，它在旋轉的同時規律地發出無線電波脈衝，因此也被稱為“宇宙燈塔”。超低頻引力波可能讓脈衝星發出的無線電波脈衝間隔時間產生微小的變化，科學家就利用這些變化來尋找這種超低頻引力波。

雖然毫秒脈衝星可能會是探測超低頻引力波的主要方法

，但研究人員認為毫秒脈衝星的信號變化不足以反映引力波產生的來源。今年1月
，北美納赫茲引力波天文台（NANOGrav）通過遙遠的脈衝星信號，探測到可能存在的超低頻引力波，但尚未得到證實。

因此
，研究人員建議結合多種方法來探測超低頻引力波的來源。“除了脈衝星，我們需要尋找其他探測器
、儀器
、實驗……任何能檢測到引力波的方法，都可能有所幫助。”上述論文主要作者
、英國伯明翰大學引力波天文研究所和物理與天文學院的研究員克裏斯托弗·摩爾說。

研究人員建議
，將脈衝星數據與歐洲航天局的“蓋亞”探測器的觀測結果結合起來
；或對宇宙大爆炸的核合成模型展開研究，它是基於大爆炸後不久存在的原子種類建立的早期宇宙模型。“這兩種方法目前都還不能探測到引力波
，但它們可以為引力波的頻率設定邊界。”摩爾說。

自從研究人員首次發現引力波以來，這些穿越時空的漣漪為人類開啟了觀察宇宙的新領域。現在，科學家或許即將“解鎖”超低頻引力波
，這是激動人心的時代，我們在“聆聽”宇宙之音。

歐姆說：“我wo們men剛gang剛gang開kai始shi探tan索suo宇yu宙zhou中zhong的de超chao大da質zhi量liang黑hei洞dong，我wo們men尚shang不bu確que定ding它ta們men的de質zhi量liang和he數shu量liang。因yin為wei它ta們men很hen重zhong，它ta們men產chan生sheng的de引yin力li波bo不bu僅jin頻pin率lv較jiao低di，而er且qie其qi本ben身shen非fei常chang‘響’。所以黑洞越重
，它們產生的時空扭曲就越大，我們就可以看得更遠。”

但是，要想讓超低頻引力波提供有用的信息，科學家就必須知道它的來源。“這是關鍵。”摩爾說，“因為需要知道我們是在觀察離我們較近的黑洞發出的信號，還是在目睹與大爆炸的時間更接近的、更古老的宇宙進程。”摩爾預測，科學家將在不遠的將來探測到超低頻引力波。這可能有助於我們進一步理解宇宙或超大質量黑洞的形成。“這是研究天文學的全新方式，非常令人興奮。”摩爾說。

（Passant Rabie撰文，鄭昱虹編譯，據《環球科學》）