Question

科学家发现太阳系的中心

Answer 1

黑洞是一个时空区域，其中的引力非常强大，以至于没有任何东西：没有粒子，甚至没有光这样的电磁辐射能够从其中逃脱。根据广义相对论，一个足够紧凑的质量可以使时空变形，形成一个黑洞。

在寻找以前未被发现的比太阳质量大数十亿倍的黑洞的过程中，来自范德比尔特大学的科学家与北美纳米赫兹引力波天文台（NANOGrav）合作，通过找到精确的位置：太阳系的重力中心来测量发出这些黑洞存在信号的引力波，推动了研究领域的发展。

科学家们正在弄清来自脉冲星的定期闪烁的无线电波的到达频率。这些脉冲星是快速旋转的中子星，有的中子星速度和厨房搅拌机一样快。

它们还传递无线电波束，当这些波束扫过地球时，这就看起来就像星际信标。超过15年的数据表明，这些脉冲星在其脉冲到达率方面是惊人的可靠，就像非凡的银河系时钟一样。任何与这些脉冲星的负载相对应的规划偏差都可能预示着引力波对我们银河系的影响。

物理学和天文学助理教授、美国宇航局喷气推进实验室（JPL）前天文学家斯蒂芬-泰勒表示："利用我们在整个银河系观察到的脉冲星，我们正试图像一只蜘蛛一样静静地坐在她的网中间。当我们试图感知哪怕是对网络最小的刺痛时，我们对太阳系arycenter的理解有多好是至关重要的。太阳系的arycenter，即它的重心，是所有行星、卫星和小行星的质量平衡的位置"。

那么，太阳系的中心在哪里？

它并不像许多人可能认为的那样在太阳的中心，相反，它更接近于恒星的表面。这是由于木星的质量和我们对其轨道的不完全了解。

木星每12个地球年围绕太阳旋转或运行一次。这与NANOGrav收集数据的15年相差无几。喷气推进实验室（JPL）的伽利略探测器（以使用望远镜观察木星卫星的著名科学家命名）在1995年至2003年期间研究了木星，但这项经历了技术上的弊病，并且影响了任务期间测量的质量。

到目前为止，科学家们利用多普勒跟踪的数据来确定太阳系的重力中心。通过这种方式，他们估计了围绕太阳运行的物体的位置和轨迹。

喷气推进实验室（JPL）的天文学家和共同作者乔-西蒙说："最大的问题是质量和轨道的误差将转化为脉冲星计时的假象，这个很可能看起来像引力波。"

科学家们发现，用现有的太阳系模型来分析NANOGrav数据的结果并不一致。

喷气推进实验室（JPL）天文学家和论文的主要作者Michele Vallisneri说："我们在太阳系模型之间的引力波搜索中没有检测到任何重要的东西，但是我们在计算中得到了巨大的系统差异。通常情况下，更多的数据会带来更精确的结果，但是在我们的计算中总是存在着偏移。"

科学家们决定在探寻引力波的同时寻找太阳系的重心。科学家们得到了寻找引力波的更有力的答案，并且能够更准确地将太阳系的引力中心定位到100米以内。为了理解这个尺度，如果太阳有一个足球场那么大，100米将是一缕头发的直径。

泰勒表示："科学家对散布在银河系的脉冲星的精确观测，使我们人类在宇宙中的定位比以前更好。通过这种方式寻找引力波，除了其他实验之外，我们对宇宙中所有不同种类的黑洞有了更全面的了解。"

随着NANOGrav继续收集越来越丰富和精确的脉冲星计时数据，天文学家相信大规模黑洞将很快明确地出现在数据中。