综述:使用脉冲星测时阵列探测引力波各个脉冲星测时阵列对极低频引力波强

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综述:使用脉冲星测时阵列探测引力波。综述|超弦|探测|脉冲星---

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各个脉冲星测时阵列对极低频引力波强度的限制(虚线)和理论的预期值(阴影区域)，预期国际脉冲星测时阵列在2020年给出的限制(点线)

脉冲星是一类有强磁场、高速自转的致密天体，并在很宽的电磁波段中辐射周期性的脉冲信号。由于脉冲星的自转非常稳定，我们可以通过精确地测量脉冲的到达时间来研究脉冲星自身的性质、银河系中等离的星际介质的性质、检验不同的引力理论等。更重要的是，我们知道引力波已经被LIGO等探测器直接探测到，而当引力波经过脉冲星和地球时，其导致时空的扰动会影响脉冲星的脉冲信号的到达时间。因此，通过长时间地、精确地测量多颗脉冲星的脉冲到达时间(脉冲星测时阵列，Pulsar Timing Array)，我们可以探测和研究引力波。与LIGO等装置不同的是，脉冲星测时阵列探测的是极低频的引力波，这样的引力波来自于超大质量双黑洞系统的并合、宇宙学超弦以及宇宙早期的引力量子涨落。从而通过脉冲星测时阵列以及引力波探测，我们可以研究宇宙的演化和宇宙早期的性质，以及超弦和量子引力等基本物理问题。

最近，George Hobbs教授和代实博士(CSIRO Astronomy and Space Science)在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)发表综述论文“Gravitational wave research using pulsar timing arrays”(https://doi.org/10.1093/nsr/nwx126

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)，文章总结了目前世界上主要的三个脉冲星测时阵列以及国际脉冲星测时阵列的最新结果、研究状况以及存在的挑战，讨论与极低频引力波相关的科学及其意义，并且展望这一领域的未来研究。(来源:科学网)