第七百一十四章 目标是星辰大海！（下）（第5/6页）

“而两次脉冲信号的间隔，就等于自转周期……咦，等等！”

只见杨振宁的声音骤然拔高了几分：

“小徐，你的意思莫非是……”

“如果我们能找到自转周期是毫秒级别的脉冲星，就可以根据自转周期的变化，去探测原初引力波？”

啪！

徐云闻言隔空打了个响指，脸上的表情显得很灿烂：

“没错！”

早先提及过。

如果单纯依靠科技设备，想要探测到原初引力波最少都需要架起比柯伊伯带还大的探测器。

这对于现如今的人类科技水平而言显然是不可能的，不过后世的物理学家却在宇宙中找到了一个天然的引力波探测器。

那就是……脉冲星。

脉冲星除了转速高之外，更重要的是它的磁场强度也很高。

磁场的衡量单位叫“高斯”，字母表示为Gs。

地球磁场为0.7Gs，就足以抵挡太阳风的侵袭；

木星磁场达到14Gs，是地球的20倍；

太阳磁场极区普遍磁场很低，只有1Gs，但太阳磁场活动性很大，两极喷发时可达1000Gs，日面宁静区磁节点磁场强度也达到上千Gs，黑子爆发磁场可达4000Gs。

这些看起来已经很强的磁场，与中子星磁场比起来完全是小儿科了：

中子星的磁场强度至少在数千亿Gs以上，绝大多数脉冲星表面极区磁场强度都高于10000亿Gs，甚至高达20万亿Gs。

超高强度的磁场可以为辐射束提供极强的动力，同时从磁极在各个方向中炸出——这些磁极并不总是与脉冲星的旋转轴对齐，就像地球的南北磁极不与我们星球的旋转轴对齐一样。

在这种情况下。

毫秒脉冲星就像具有稳定周期的太空灯塔，当它扫过地球的时候，我们就在射电波段探测到一个脉冲。

我们可以把脉冲到达的时间准确地记录下来，这类脉冲到达时间之间的间隔理论上是恒定不变的，但实际上这些间隔会有极其细微的变化。

导致这些变化有很多因素，已知的就有地球的运动，太阳系天体导致的引力红移，星际介质的变化等等。

物理学家把这些因素包括到我们的模型中，去拟合观测得到的脉冲到达时间，模型预言和实际观测之间的差别称为计时残差。

计时残差就蕴含着没有包括到模型里的物理现象，例如……原初引力波。

引力波导致的脉冲到达时间变化有两个显著的特征：一是相干性，二是四级性。

所谓相干性，指的就是引力波会对所有阵列中的所有脉冲星同步产生影响，而有些效应——如脉冲星星震只会对单个脉冲星的计时产生影响，不同脉冲星之间的星震是没有任何关联的。

四极性则是指引力波的效应在旋转180°的方向上是相同的，在旋转90°和270°的方向上则是相反的。

定性地说。

对于两颗脉冲星，如果它们的相对地球的夹角是0°或180°，它们的计时残差应该是正相关的，反之如果它们的相对地球的夹角是90°，它们的计时残差应该是反相关的。

通过仔细的计算，可以得到相关性随夹角的变化，就是著名的Heiling－Down曲线。

而其它能导致相干性的因素很难具有四极性，因此如果能发现不同脉冲星计时残差间的相关满足Heiling－Down曲线，就能说明探测到了宇宙中的引力波背景。

后世这类【脉冲星探测器】还有个名字，叫做脉冲星计时阵。

兔子们的天眼FAST，就靠着脉冲星计时阵发现了纳赫兹引力波存在的证据。

顺带一提。

目前引力波这块最前沿的成果是已经发现了标量横向极化引力波，这和广相是有点偏离的——爱因斯坦的广义相对论中预言引力波只有张量极化模式。