近日，北京師范大學物理與天文學院胡彬課題組與寧波大學蔡榮根院士團隊合作，在國際期刊《自然·天文》在線發表研究論文，提出了一種新型透鏡引力波探測方法。該方法以引力波干涉產生的微小波形畸變為識別信號，為透鏡引力波的觀測和認証提供了全新思路。

根據愛因斯坦的廣義相對論，時空是可以彎曲的，有質量的物體在其中加速運動，擾動周圍的時空，就會產生引力波。這就好比石頭丟進水裡會產生水波，引力波因此常被稱作“時空的漣漪”。

胡彬介紹，透鏡引力波是一類因引力透鏡效應而被“彎曲”並出現多重路徑的引力波事件。不同於電磁波在引力透鏡下的成像效果，長波長的引力波在通過致密透鏡體（如星系、黑洞等）時，不僅產生路徑偏折，呈現多個不同的像，還會因為波動效應而發生干涉，導致信號波形出現微小但可識別的畸變。這些特性使得透鏡引力波不僅是引力波天文學的新現象，更有望成為研究中等質量黑洞、致密恆星殘骸等“暗弱天體”的重要工具。

根據宇宙學模擬估算以及對超新星事件的經驗推測，透鏡引力波的發生概率約為千分之一。隨著引力波探測靈敏度的提升，預計在2030年前后，人類將具備探測並確認透鏡引力波的能力。然而，傳統識別方法對引力波天區定位精度有限，天區中存在許多信號源，容易造成誤判。

為解決這一難題，研究團隊關注到引力波在透鏡星系中的傳播路徑會受到恆星、黑洞、白矮星等離散致密天體的微小引力偏折，進而在波形中留下微角秒級的干涉印記。研究團隊正是通過識別這些干涉引起的微小波形畸變來判定透鏡引力波事件。相比傳統方法，新方案顯著降低了誤報率，更加可靠。

研究人員還將引力波多像之間的時間延遲與光學觀測中透鏡系統的時間延遲進行比對，從而實現從引力波信號到其宿主星系的全鏈條認証。這一創新性策略不僅提升了透鏡引力波事件識別的准確性，也為未來的天文觀測提供了新的操作路徑。

該成果還為研究中等質量黑洞、死亡大質量恆星遺跡等目前電磁觀測極其困難的天體系統，提供了一個全新的窗口。

“引力波不僅讓我們聽到了宇宙的聲音，如今，它正在讓我們看到那些我們從未真正‘看見’過的宇宙結構。”胡彬表示。這項研究的成功體現了我國科學家在引力波前沿領域的持續深耕與國際引領能力，也預示著在不遠的將來，人類或將借助引力波之“耳”，洞察更多宇宙的深層奧秘。（記者靳曉燕）

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