400多年前，波兰天文学家哥白尼发表《天体运行论》，指出地球不是宇宙的中心，太阳才是。

日心说的提出对人类具有划时代的意义。虽然没有马上被接受，但逐渐让人类认识到地球不是至高无上的。

当然，日心说并不准确，因为宇宙中有无数的天体与太阳无关。

即使在银河系中，太阳也只是沧海一粟，距离银河系中心25000光年。如果它必须是中心，太阳充其量只能跑到太阳系的中心。

没错，是竞选。它是不是太阳系的中心，也不好说。

我们这里说的太阳系中心是指太阳系的质心。所谓质心，就是物理学上认为一个体积庞大的物体所有质量聚集的一个点。

粒子不一定位于几何中心，比如我们常见的不倒翁，其质心在底部。这是因为它们的底部有一个巨大的配重，所以无论它们如何摇晃，最终都会回到直立状态。

对于外部物质，整个太阳系的引力效应可以看作是从粒子开始的；对于太阳系的天体来说，围绕它们的中心也是质心而不是单纯的太阳。

据说整个太阳系应该像不倒翁一样，太阳占据了大部分质量，质心也应该位于太阳处。

但由于其他天体的引力作用(尤其是木星恐怖的质量)，太阳系的质心并不严格位于太阳核心。

这样一来，不仅行星在本质上围绕这个粒子旋转，就连太阳也会围绕它晃动，就像你转的呼啦圈一样。

事实上，随着行星的运动，太阳系的质心也在变化。有时位于太阳表面附近，有时甚至在太阳之外，最远距离甚至可以达到距太阳中心151.4万公里。

要知道，太阳的半径只有69.6万公里。也就是说，太阳系质心最远的时候，距离太阳表面超过一个太阳半径！

科学家们研究太阳系的质心已经有很长时间了。然而，由于天体运动的复杂性，这项工作一直以来都异常艰难。

最近，一个国际天文学家团队终于取得了重大突破，将太阳系质心的范围缩小到了100米以内。那么，他们究竟是如何探测到太阳系质心的位置的呢？

(图片说明：近几十年来太阳系质心位置的变化)

首先要知道多体运动的计算几乎是不可能的，所以科学家选择直接通过观测来寻找结果。

观察法的本质是通过天文观测来判断质心对地球的影响，从而推断质心的位置。

在此之前，天文学家通常利用多普勒效应来观测天体光谱的偏离方向，从而确定地球被质心拖到了什么地方。

然而，在这个过程中，他们发现了许多错误。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家MicheleVallisneri指出：“一般来说，更多的数据可以给出更准确的结果，但在我们的计算过程中总会出现偏差。”

而且，他们最初认为这些误差可能来自引力波。然而，他们后来发现在相对静止的太阳系框架中并不存在这样的引力源，这意味着这些误差与太阳系质心的不断变化有关。

为了观测太阳系质心的变化，他们使用了一个宇宙工具，——脉冲星。

脉冲星是中子星的一种，有两个特点。一个是它能发出很强的脉冲信号，所以也被称为宇宙灯塔。第二是它们自转速度非常快，时间极其精确，可以达到毫秒级。

当它们的脉冲信号扫过地球方向时，我们会检测到这个信号的一个峰值，并计算出它的自转周期。所以对于天文学家来说，脉冲星可以在很多其他方面辅助天文观测。

比如，一旦我们发现某些脉冲星的自转周期不规则，并不是因为脉冲星本身有问题，而是因为它的脉冲信号受到了干扰。

比如周围其他天体的引力作用导致其不规则旋转，或者我们与脉冲星相对位置的变化导致的只是观测的变化。

近年来，包括北美引力波纳赫兹天文台(NANOGrav)在内的许多观测设备一直在密切关注脉冲星，希望能够发现低频引力波引起的脉冲星信号变化。

范德堡大学的天文学家和物理学家StephenTaylor解释了其中的原理：“随着对银河系中脉冲星的观测。我们可以像蜘蛛一样静静地坐在互联网上。当我们试图检测这个互联网上最弱的振动时，我们对其质心的了解非常重要。”

为此，他们建立了一个名为BayesEphem的软件，旨在对太阳系中与脉冲星搜索到的引力波相关性最强的天体的轨道进行建模和修正。

其中木星的建模尤为重要，因为它对整个太阳系的质心至关重要，在把太阳系的质心拖出太阳的过程中发挥了最大的力量。而且，我们对它的轨道也没有一个完整透彻的了解。

用BayesEphem分析NANOGrav的数据后，他们可以得到引力波背景和探测统计的上限。

而且，他们可以对太阳系的质心进行前所未有的精确计算，误差小于100米。

这个误差值对我们来说是相当惊人的，可以让我们更好的理解太阳系天体的运动规律。

虽然太阳占据了整个太阳系质量的99.86%，而木星只占0.1%左右，但仍然无法抵御木星的影响。

由此可见，天体的规律在受到多方干扰后会变得多么混乱。至于三黑洞系统、超星系团等宇宙结构，我们就更难说清楚了。

研究人员指出，BayesEphem将来可以帮助我。

我们知道，由于受空间距离的限制和地球重力梯度噪声的影响，我们对于低频引力波的探测始终面临着重重的考验。

而低频引力波来自于双星系、超大质量双黑洞和大质量比双黑洞的并合及大质量天体的爆炸等现象，对于我们揭开宇宙的一些秘密至关重要。

因此，在BayesEphem的帮助下，我们或许将找到一些问题的答案，这也是NANOGrav的主要工作。

（图片说明：引力波示意图）

宇宙中还有很多我们人力暂时还无法触及的秘密，需要更多的科学工作者前赴后继，才能够将它们一一揭开。科学之路漫漫，我们在相当长的一段时间内，都无法看到它的终点……