在宇宙中，星系并不是一座座“孤岛”。在漫长的岁月中，它们会与其它的星系相遇、碰撞、并合。天文学家认为，当两个星系开始并合时，它们中心的超大质量黑洞会相互环绕运行，并释放出广义相对论早在100多年前就预测的时空涟漪——引力波。纵观整个宇宙中的星系并合事件，应该有许多双超大质量黑洞系统都在进行这种互绕的“舞蹈”，它们都会向太空发射引力波。科学家预计，这些巨大的双星系统发射的引力波信号会重叠，就像人群的声音或管弦乐队中的乐器一样，形成一种整体性的背景“嗡嗡声”。经过十多年的搜寻，科学家可能终于听到了这种嗡嗡声。6月28日，来自世界各地的几个研究小组（包括NANOGrav和CPTA团队）宣布，他们首次探测到了引力波背景存在的证据。2015年，LIGO首次直接探测到了由两个恒星级黑洞并合产生的引力波。与LIGO这类地基仪器所看到的转瞬即逝的高频引力波不同，NANOGrav等团队想要搜索的是种更加低频的引力波信号。这种低频信号极难捕捉，科学家需要用到比地球还要大得多的探测器才能探测到。为了找到这种神秘的嗡嗡声，天文学家一直在追踪快速旋转的中子星，这种中子星被称为脉冲星，它以极其规律的方式向太空发射出射电波束。通过观测银河系中不同的脉冲星，天文学家将我们所在的银河系变成了一个巨大的引力波探测器。广义相对论精确地预测了引力波会如何影响脉冲星信号。通过拉伸和挤压空间结构，引力波以一种微小但可预测的方式改变着每个脉冲抵达地球的时间，一些脉冲会因此延迟，一些脉冲会因此提前。每个研究团队都使用遍布世界各地的不同大型射电望远镜监测了一批脉冲星，最终他们发现了一个被称为“Hellings-Downs曲线”的特征。这种特征可以在存在来自所有可能方向的引力波的情况下，预测成对的脉冲星之间的相关性如何随它们之间的距离而变化。当我们最终看到这一曲线时，就意味着我们有了直接探测引力波的第二种方法！尽管正如开头我们描述的那样，最新发现的低频引力波信号最有可能的来源是来自成千上万对超大质量黑洞的组合信号，但研究人员仍然不能排除其他的引力波来源，比如来自大爆炸遗留下来的引力噪声。现在，天文学家已经打开了超低频引力波的观测窗口，相信在不久的未来，进一步的研究将带来更多振奋人心的宇宙奥秘。
