Chinesische Wissenschaftler haben substanzielle Beweise für die Existenz von Nanohertz-Gravitationswellen gefunden. Die damit verbundene Forschung basierte auf Pulsar-Timing-Beobachtungen, die mit Chinas 500-Meter-Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) durchgeführt wurden. Der Nachweis von Nanohertz-Gravitationswellen erfordert einen anspruchsvollen Prozess, da ihre Frequenzen extrem niedrig sind, die Wellenperiode einige Jahre dauert und ihre Wellenlängen einige Lichtjahre erreichen.
Li Kejia, ein Forscher am Nationalen Astronomischen Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC), der die Studie durchführte, sagte: „Eigentlich sind diese Pulsare die eigentlichen Gravitationswellendetektoren.“ „Große Teleskope werden verwendet, um die Signale dieser Pulsare zu lesen, die wie eine ganz normale Uhr funktionieren, um die Zeit zu lernen und zu bestimmen, wie der Weltraum durch Gravitationswellen beeinflusst wird.“
Die Untersuchung des China Pulsar Timing Array (CPTA) nutzte die hohe Empfindlichkeit von FAST und verfolgte 41 Monate lang 57-Millisekunden-Pulsare mit regelmäßigen Kadenzen. NAOC-Direktor Chang Jin bemerkte auch, dass diese Entdeckung den Menschen ein wichtiges Fenster zur Beobachtung der Gravitationswellen und des Universums öffnen wird: „Dies wird sicherlich zu vielen großartigen Entdeckungen in der Physik führen.“
Mithilfe von Nanohertz-Gravitationswellen können Forscher supermassive Objekte im Universum wie Schwarze Löcher, supermassereiche Schwarze Löcher, die Entstehung, Entwicklung und Verschmelzung von Galaxien sowie die Struktur des frühen Universums untersuchen.
Chang erklärte, dass die Beschleunigung großer Objekte das Raum-Zeit-Gleichgewicht stört und Schwankungen hervorruft, die als Schwerkraft bekannt sind. Chang sagte, dass sich die Forscher mehr auf Nanohertz-Gravitationswellen konzentrieren und eine neue wissenschaftliche Richtung in der Nanohertz-Gravitationswellenastronomie einschlagen werden, und das Land werde dies auch weiterhin beibehalten seine weltweit führende Position in der Niederfrequenz-Radioastronomie.
Regionale Pulsar-Timing-Array-Kollaborationen, darunter das North American Nanohertz Gravitational Waves Observatory, das European Pulsar Timing Array und das Australian Parkes Pulsar Timing Array, sammeln seit über 20 Jahren Pulsar-Timing-Daten, um Nanohertz-Gravitationswellen zu erkennen. Kürzlich haben sich dem Feld mehrere neue regionale Kooperationen angeschlossen, darunter die CPTA, das India Pulsar Timing Array und das South African Pulsar Timing Array.