Sadašnje opservatorije gravitacionih talasa imaju dva značajna ograničenja. Prvi je da oni mogu posmatrati samo moćne gravitacione eksplozije kao što su spajanje crnih rupa i neutronskih zvezda. Drugi je da oni mogu da posmatraju ova spajanja samo za talasne dužine reda veličine od stotina do hiljada kilometara. To znači da možemo posmatrati samo spajanja zvezdanih masa. Naravno, postoji mnogo interesantne gravitacione astronomije koja se dešava na drugim talasnim dužinama i nivoima buke, što je motivisalo astronome da postanu pametni. Jedna od ovih pametnih ideja je korišćenje pulsara kao teleskopa. Istraživanje je objavljeno na serveru za pre-štampanje arXiv.
Koncept je poznat kao pulsar vremenski niz (PTA). Pulsari su rotirajuće neutronske zvezde sa jakim magnetnim poljem koje je poravnato na takav način da sa svakom rotacijom pomera rafal radio energije ka Zemlji. Vidimo ih kao veoma običan radio bljesak. Neki pulsari, poznati kao milisekundni pulsari, rotiraju se tako brzo da emituju stotine radio impulsa u sekundi. Pošto je rotacija neutronske zvezde skoro jednako pravilna kao sat, pulsari se mogu koristiti kao neka vrsta kosmičkog časovnika.
Zbog toga, ako se pulsar kreće na bilo koji način, kao što je orbitira oko zvezde, relativno kretanje pulsara uzrokuje blago pomeranje impulsa. Ove pomake možemo izmeriti sa izuzetnom tačnošću. Naša zapažanja su toliko precizni pulsari korišćeni za merenje orbitalnog raspada binarnih sistema kao indirektni dokaz gravitacionih talasa mnogo pre nego što smo mogli da ih direktno posmatramo.
Čak i kada pulsari nisu deo binarnog sistema, mali gravitacioni potezi dovode do njihovog blagog pomeranja. Dakle, kada gravitacioni talas prođe kroz njih, njihovi impulsi će se pomeriti za malu količinu. Ovi pomaci su u suštini na nivou nasumične fluktuacije samih impulsa, tako da ne možemo da vidimo efekat gravitacionog talasa iz jednog pulsara. Potrebna su nam posmatranja puno pulsara da bismo videli statističke fluktuacije. Dakle, potreban nam je niz vremena pulsara.
Ranije ove godine astronomi iz NANOGrav-a su koristili niz od 67 pulsara sa 15-godišnjim podacima i mogli su da izmere pozadinu gravitacione tutnjave univerzuma. Verovatni izvori ove pozadine su supermasivne binarne crne rupe (SMBH), ali rezultati nisu bili sasvim ubedljivi. Jedan od problema sa podacima je da iako je tim mogao da izmeri gravitacione talase, nije mogao da odredi tačku njihovog porekla.
U toku je nekoliko PTA projekata, što znači da ćemo uskoro imati obilje podataka iz posmatranja. U novoj studiji, tim predlaže kako se ovi podaci mogu koristiti za preciziranje izvora pozadinskih gravitacionih talasa. Njihova ideja se fokusira na precizno merenje udaljenosti pulsara u nizu.
U ovom trenutku, dok razdaljinu do nekih pulsara znamo veoma tačno, udaljenost mnogih pulsara je nejasna. Detaljna posmatranja PTA pulsara kroz opservatorije kao što je Veri Long Baseline Arrai mogla bi nam dati potrebnu preciznost. Poznavanje udaljenosti i vremenske varijacije pulsara bi nam dalo opseg za izvor. Sa nizom pulsara, opsezi bi se preklapali da bi se triangulirao izvor.
Kao što pokazuje rad, dobar nivo tačnosti mogao bi se postići sa PTA od samo desetak pulsara. Ova početna studija se fokusirala samo na 2-dimenzionalni niz, ali više 3D niz bi takođe trebao biti prilično tačan. Svakako dovoljno tačno da dokaže da li ovi pozadinski talasi dolaze iz supermasivnih binarnih crnih rupa, ili nešto što još uvek ne razumemo u potpunosti.
