科学家们首次发现了一种长期理论化的引力波形式的证据，这种引力波在整个宇宙中产生隆隆的“背景嗡嗡声”，观察到黑洞运动引起的微弱涟漪，黑洞轻轻地拉伸和挤压宇宙中的一切。

他们周三报告说，他们能够“听到”所谓的低频引力波，即由巨大物体在太空中移动和碰撞而产生的宇宙结构的变化。

“这确实是我们第一次有证据证明宇宙中所有物体都在大规模运动，”NANOGrav 的联合主任毛拉·麦克劳林 (Maura McLaughlin) 说，NANOGrav 是一个研究合作组织，该研究成果在《天体物理学杂志快报》上发表。

爱因斯坦预测，当真正重的物体穿过时空(我们宇宙的结构)时，它们会产生通过该结构传播的涟漪。科学家有时将这些涟漪比作宇宙的背景音乐。

2015年，科学家利用LIGO实验首次探测到引力波，证明爱因斯坦的观点是正确的。但到目前为止，这些方法只能捕获高频波，NANOGrav 成员、耶鲁大学天体物理学家 Chiara Mingarelli 解释道。

明加雷利说，这些快速的“鸣叫声”来自相对较小的黑洞和亡恒星相互碰撞的特定时刻。

在最新的研究中，科学家们正在寻找频率低得多的波。这些缓慢的涟漪可能需要数年甚至数十年的时间才能上下循环，并且可能来自我们宇宙中一些最大的物体：质量是太阳数十亿倍的超大质量黑洞。

宇宙中的星系不断碰撞并合并在一起。哥伦比亚大学天体物理学家萨博克斯·马尔卡(Szabolcs Marka)没有参与这项研究，他解释说，当这种情况发生时，科学家们认为，这些星系中心的巨大黑洞也会聚集在一起，在最终相互坍缩之前陷入舞蹈状态。

黑洞在这些配对(称为双星)中旋转时会发出引力波。

“超大质量黑洞双星缓慢而平静地相互绕转，是宇宙歌剧的男高音和男低音，”马卡说。

地球上没有任何仪器可以捕捉到这些巨人发出的涟漪。因此，“我们必须建造一个与银河系大小大致相同的探测器”，SETI 研究所的 NANOGrav 研究员 Michael Lam 说道。

本周发布的结果包括 NANOGrav 15 年的数据，该公司一直在北美各地使用望远镜寻找海浪。世界各地的其他引力波研究小组也发表了研究成果，包括欧洲、印度、中国和澳大利亚。

科学家们将望远镜对准了被称为脉冲星的亡恒星，这些恒星像灯塔一样在太空中旋转时会发出电波的闪光。

这些爆发非常规律，以至于科学家们确切地知道电波应该何时到达我们的星球——“就像一个在遥远的太空中完全规律的时钟一样，”NANOGrav 成员、威斯康星大学密尔沃基分校的天体物理学家莎拉·维格兰 (Sarah Vigeland) 说。 。但当引力波扭曲时空结构时，它们实际上改变了地球与这些脉冲星之间的距离，从而打破了稳定的节拍。

通过分析不同脉冲星的滴答率的微小变化——一些脉冲来得稍早一些，另一些脉冲来得晚一些——科学家们可以判断出引力波正在穿过。

NANOGrav 团队使用西弗吉尼亚州的格林班克望远镜、波多黎各的阿雷西博望远镜和新墨西哥州的甚大望远镜监测了天空中的 68 颗脉冲星。其他团队从全球各地的望远镜监测的数十颗其他脉冲星中发现了类似的证据。

未参与这项研究的约翰·霍普金斯大学天体物理学家马克·卡米恩科斯基 (Marc Kamionkowski) 表示，到目前为止，这种方法还无法准确追踪这些低频波的来源。

相反，它揭示了我们周围持续不断的嗡嗡声 - 就像当你站在聚会中间时，“你会听到所有这些人在说话，但你不会听到任何特别的声音，”卡米恩科夫斯基说。

明加雷利说，他们发现的背景噪音比一些科学家预期的“更大”。这可能意味着太空中发生的黑洞合并比我们想象的更多、更大，或者表明引力波的其他来源可能会挑战我们对宇宙的理解。

研究人员希望继续研究这种引力波可以帮助我们更多地了解宇宙中最大的物体。马卡说，它可能为“宇宙考古学”打开新的大门，可以追踪我们周围黑洞和星系合并的历史。

“我们开始打开这扇观察宇宙的新窗口，”维格兰说。