日前，激光干涉引力波觀測臺（LIGO）作為人類首次直接探測引力波的事件還在不斷引起新聞漣漪。在尋找引力波的過程中，中國的科學家在做什么呢？中科院的科研人員能夠做什么呢？

近日，中科院新疆天文臺臺長、“973”項目首席科學家王娜向《中國科學報》記者表示，我們已經(jīng)步入引力波天文學時代，但是要像傳統(tǒng)電磁波方法使用全波段一樣，完全打開引力波窗口，可能需要幾十年甚至更長時間。

王娜告訴記者，中科院和新疆維吾爾自治區(qū)近十年來一直聯(lián)合推進的110米口徑全可動射電望遠鏡（簡稱QTT）項目，其主要科學目標之一就是利用脈沖星測時探測引力波，“目前，QTT科學目標凝練和關鍵技術(shù)研究已基本成熟，我們完全有能力把QTT建設成為國際一流的科研裝置，支撐我國天文學家在引力波探測領域取得矚目成果”。

王娜介紹，依據(jù)引力波頻率和探測目標源的不同，目前探測引力波的方法主要有三種，分別是：通過宇宙微波背景測量，如使用宇宙河外偏振背景成像儀（BICEP）；利用脈沖星測時陣測量，依賴于大口徑射電望遠鏡；依靠空間和地面激光干涉儀測量，如LIGO。

脈沖星測時陣（PTA）的探測目標是長周期持續(xù)性的引力波信號，其主要觀測對象是星系超大質(zhì)量雙黑洞并合、宇宙暴漲殘余及宇宙弦等產(chǎn)生的引力波。這個方法探測的引力波幅度更大，持續(xù)時間更長，探測距離更遠，可以直接探測傳統(tǒng)電磁波手段無法觀測的宇宙。這為認識極早期宇宙性質(zhì)及結(jié)構(gòu)形成提供了重要的觀測資料。

此外，基于脈沖星測時陣的引力波探測技術(shù)還可以直接測量引力波的偏振特性和引力波速度，提供在引力輻射區(qū)檢驗引力理論的可能性，這是脈沖星測時陣相對于當前其他引力波探測的重要優(yōu)點。

“可以說，基于脈沖星測時陣的引力波探測技術(shù)是LIGO等項目的重要補充和有力競爭，是未來建立全波段引力波天文學的必經(jīng)之路，是探索基本相互作用規(guī)律的利器。”王娜說。

王娜進一步指出，目前在推進的QTT項目，對于最終取得大量優(yōu)秀的探測數(shù)據(jù)和引力波研究成果非常重要。QTT的全可動特點不僅可以觀測更多的脈沖星，還可以進行更長時間的連續(xù)觀測。更重要的是，QTT的高頻段觀測能夠在很大程度上可避免星際介質(zhì)對精確測時的影響。

目前，國內(nèi)引力波研究已有超過30年的歷程。但遺憾的是我國尚未建成自己的引力波探測系統(tǒng)或裝置。

我國在射電天文領域研究引力波已經(jīng)有了一定基礎。其中，新疆天文臺脈沖星團組在利用脈沖星測時數(shù)據(jù)，開展引力波探測研究方面，與澳大利亞、美國、歐洲以及國內(nèi)引力波研究團隊密切交流，加入國際多個引力波探測研究項目。

早在2006年，新疆天文臺就與澳大利亞國立天文臺、英國Jodrell Bank天文臺簽署了“澳大利亞-英國-中國脈沖星全球監(jiān)測協(xié)議”，并通過該協(xié)議加入全球脈沖星測時陣（IPTA）合作。

王娜認為，目前，500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）在貴州即將收官。未來，QTT和FAST將推動我國向天文強國邁進。QTT和FAST聯(lián)手，比現(xiàn)有的測時項目PPTA、歐洲脈沖星測時陣（EPTA）和美國納赫茲引力波項目靈敏度將提高至少3倍。只要充分利用FAST、QTT的優(yōu)勢來推動中國脈沖星測時陣列（CPTA）計劃，促進我國開啟引力波時代的天文學研究，未來就有望獲得重大科學突破。

“當前，歐美已建成百米級全可動射電望遠鏡，與之相比我國還有很大差距。QTT的建設目標，就是瞄準世界先進水平，為我國射電天文裝備進入世界前列、促進相關高技術(shù)發(fā)展和支撐射電天文前沿突破做出貢獻?！蓖跄日f。