Việc LIGO (Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser) phát hiện ra sóng hấp dẫn đã làm thay đổi ngành thiên văn học. Thiết bị nhạy cảm này, sử dụng tia laze trong các đường hầm dài để phát hiện những gợn sóng nhỏ trong không gian, đã mở ra một cách nhìn mới về Vũ trụ và tiết lộ những tác động mạnh mẽ của việc hợp nhất các lỗ đen và sao neutron.
Tuy nhiên, có nhiều cách khác để tìm kiếm sóng hấp dẫn có thể có tác động sâu sắc như của LIGO, và một bài báo gần đây đề cập đến tác dụng phụ của một trong những tìm kiếm như vậy.
NANOGrav sử dụng kính viễn vọng vô tuyến tại Green Bank ở Tây Virginia và món ăn Arecibo nổi tiếng ở Puerto Rico.
Đọc thêm từ Chris Lintott:
Thay vì trực tiếp tìm kiếm sóng hấp dẫn, họ thực hiện các phép đo chính xác các tín hiệu từ hàng chục ẩn tinh mili giây, mỗi ẩn tinh quay hàng nghìn lần một giây. Mục đích là để tìm kiếm các dấu hiệu của sóng hấp dẫn đang đi qua.
Các giao thoa kế như LIGO, và người anh em ở châu Âu của nó là VIRGO, sẽ chỉ nhạy cảm với sóng hấp dẫn có bước sóng ngắn, chẳng hạn như sóng hấp dẫn gây ra bởi
sự hợp nhất của các lỗ đen tương đối nhỏ bé, mỗi lỗ có lẽ nặng gấp hàng chục lần Mặt trời.
Nếu các lỗ đen siêu nặng ẩn nấp ở trung tâm các thiên hà, bao gồm cả Dải Ngân hà của chúng ta, hợp nhất với các thiên hà chứa chúng, thì sóng do chúng tạo ra sẽ đi qua các máy dò Trái đất mà không bị nghi ngờ.
Do đó, NANOGrav và một số dự án tương tự nằm rải rác khắp thế giới.
Nếu sóng hấp dẫn truyền qua giữa chúng ta ở đây trên Trái đất và các sao xung mà các nhà thiên văn học đang theo dõi, thì thời gian tín hiệu của chúng sẽ bị thay đổi một cách tinh vi.
Hãy quan sát đủ các pulsar một cách cẩn thận và bạn có thể thấy kết cấu của vũ trụ gợn sóng trong dữ liệu của mình.
Không phải bản thân các pulsar không thú vị lắm. Các ẩn tinh mili giây được cho là đã tăng tốc độ quay nhanh như hiện tại của chúng do tương tác với một người bạn đồng hành, điều này khiến cho câu hỏi liệu có bất kỳ hành tinh nào trong một hệ thống như vậy trở nên đặc biệt thú vị hay không.
Một số ít các pulsar được biết là có những người bạn đồng hành có kích thước hành tinh, được phát hiện bởi sự thay đổi của thời gian pulsar gây ra bởi lực hấp dẫn của vệ tinh.
Vì người ta cho rằng không có hành tinh bình thường nào có thể sống sót sau vụ nổ siêu tân tinh thảm khốc tạo ra một pulsar ngay từ đầu, nên nguồn gốc của chúng có phần bí ẩn.
Vì vậy, tìm kiếm thêm các hành tinh sao xung trong dữ liệu NANOGrav có vẻ là một ý tưởng tuyệt vời và nhóm đã cẩn thận sắp xếp kho dữ liệu của họ trước khi đưa ra kết luận, hoàn toàn không có gì.
Không có sao xung nào trong mẫu NANOGrav có các hành tinh quay xung quanh nó và điều đó hơi ngạc nhiên. Dữ liệu đủ nhạy cảm để ngay cả những thứ có kích thước bằng Mặt trăng, nếu phù hợp ở gần sao xung mẹ của chúng, cũng phải xuất hiện.
Sự vắng mặt của các hành tinh trong mẫu này cho chúng ta biết rằng những vật thể như vậy rốt cuộc phải khá hiếm – và công việc tiếp theo là tìm kiếm và theo dõi các pulsar mili giây là cần thiết cho cả mục đích phát hiện hành tinh và săn lùng sóng hấp dẫn.
Chris Lintott đang đọc Tập dữ liệu 11 năm của NANOGrav: Các ràng buộc đối với khối lượng hành tinh trong khoảng 45 mili giây Pulsar của EA Behrens et al. Đọc trực tuyến tại đây.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 2 năm 2020 của Tạp chí BBC Sky at Night .