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                          引力波物理

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                          小组简介

                          引力波是爱因斯坦广义相对论的重要理论预言,它是爱因斯坦场方程的波动解,代表了以光速传播的四维时空背景的波动。引力波是物理学和天文学的交叉领域AG百家乐官网,是当前国际学术研究的前沿热点?;±砺凵?,可以利用引力波在强场条件下检验广义相对论,研究致密天体的物态AG百家乐官网。天文上,引力波是一种有别于电磁波AG百家乐官网、宇宙射线AG百家乐官网、中微子的新观测窗口,势必会对揭示宇宙和天体形成与演化的过程和机制提供新的信息,甚至发现意料之外的新现象AG百家乐官网。

                          2016年2月AG百家乐官网,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)宣布首次直接探测到恒星质量双黑洞并合所产生的引力波事件(GW150914)。随后,LIGO-Virgo联合发现了一系列双黑洞并合事件以及双中子星并合事件(GW170817)AG百家乐官网。这些新发现打开了引力波天文学和宇宙学的新纪元。三位对LIGO做出卓越贡献的物理学家被授予2017年诺贝尔物理学奖。

                          除了地面激光干涉仪AG百家乐官网,空间激光干涉引力波探测器也越来越引起关注??占涮讲馄鞯目蒲勘晔翘讲鈓Hz频段的引力波信号。这个频段具有非常丰富的波源AG百家乐官网,包括大质量双黑洞AG百家乐官网、银河系致密双星、极端质量比旋进系统、随机引力波背景等AG百家乐官网。2015年12月LISA探路者(LISA-Pathfinder)发射AG百家乐官网,它成功的演示和测试了LISA所需的一系列关键技术(空间激光测距、空间加速度计、无拖曳控制等)。2017年欧洲空间局(ESA)正式选择LISA计划为其第三个大型项目(L-3)。国内提出了“天琴”计划和“太极”计划。这些空间计划预计在30年代初发射AG百家乐官网。

                          在极低频波段(1 nHz-1 uHz),脉冲星计时阵列(PTA)是当前最具前景的手段。过去十年中,PTA对随机引力波背景AG百家乐官网、连续单源、引力波爆发等各类信号的探测灵敏度不断提高。不久的将来,PTA有望打开极低频引力波的窗口,观测到诸如超大质量双黑洞的旋进与并合AG百家乐官网、早期宇宙相变、宇宙弦衰变、原初黑洞等产生的引力波AG百家乐官网,甚至探测到银河系轴子暗物质的痕迹。这些新发现将对早期宇宙演化、大尺度结构与星系形成、引力理论检验等方向带来深刻的影响AG百家乐官网。我国的FAST与国际合作的SKA射电望远镜也将探测极低频引力波列为主要科学目标。

                          本课题组围绕地面、空间AG百家乐官网、PTA等引力波探测手段涉及的物理和天文学内容开展研究。包括引力波波源物理建模、地面和空间探测器实验方案设计、地面探测器量子测量学、空间和PTA数据处理等AG百家乐官网。


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