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                “爱因斯坦望远镜①”提上日程

                下一代引力波“捕手”:有望揭示更多宇宙秘密

                2020-09-18 科技日报 刘霞
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                语音播报

                  近日,欧♂洲平安彩票app下载安装家将拟议的爱因斯坦望远镜(ET)纳入“欧洲研究基础设施战略论坛”(ESFRI)路线图内。ESFRI在欧洲研究基础设施的决策中起关键作用,ET的设计目前已经得到欧盟委员会及欧洲各地约40个研究机构和∑ 大学的财团支持。

                  据物理学家组织网9月15日报道,计划中的ET是地ζ 基引力波探测器,它将能够发现更多黑洞和中安徽快3出豹子子星并和事件,从而测试爱因斯坦的广义相对论并使引力波天文学变得更加精准。

                  除ET外,美国的激光『干涉仪引力波天文台(LIGO)正在升级;日本和印度的引力波探测器的建造工作也在如火如荼地进行之中。

                  ET光学联席主席、英国思克莱德大学生物医学工程系主任斯图尔江苏快三开奖号特·里德教授说:“未来的引力波天文台,如ET等,有望帮助研究人员发现更多黑洞和中子星并和现象,使我们能更好⊙地描绘宇宙如何膨胀,并●观察到全新的事件。”

                  引力波领域仍有大量未『解之谜

                  中国国家天文台研究员张承民对科技日报记者介绍说:“引力∑ 波是一种‘时空涟漪’,类似石头丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞合并过程中将产生引力波。”

                  “引力波像其他的波一样,携带着能量和信息。电磁波(宇宙微波背景辐射)只能让我们看到大爆炸38万年之后的景象,而引力波能够让我们回望宇宙大爆炸最初的瞬间,检验宇宙大爆炸理论▲是否正确,是人类认识宇宙的〓全新窗口”,张承民进一步解释道。

                  2015年9月,LIGO探测到了由双黑洞合并产生的引力波〒信号,这是人类历史上首次直接探测到引力波,这一发现印证了物理学大师爱☆因斯坦100年前的●预言。

                  2020年9月2日,LIGO和欧洲“处女座(Virgo)”引@力波探测器携手宣布,探测到两个质量分别为85倍和65倍太阳质量的恒星级黑洞并和产生的引力波,这两个黑洞并和形成了一个142倍太阳︾质量的黑洞,碰撞释放出的▼8倍太阳质量的能量以引力波形式●弥散于宇宙中,被上述两大引力波“捕手”捕获。

                  新发现的142倍湖北快三app太阳质量的黑洞是迄今发现的第一个“中等质量”黑洞,此前平安彩票app下载安装家从未一定牛网吉林快3发现质量是太阳100到1000倍的黑洞。

                  该研究报告共同作者、意大利帕多瓦大学天体物理学家、“处女座”团队成员米夏埃拉说:“这是处于该质量范围的黑洞的第一项证据,可能带来黑洞天体物理♀学的范式转变。”

                  张承民表◥示:“此次探测也证〓明宇宙中仍然存在大量我们以前未知的”。

                  多款下一代探测器将上线

                  为进一步揭示宇宙之ㄨ谜,平安彩票app下载安装家们需要新一代@引力波望远镜。

                  张承民说:“ET将使平安彩票app下载安装家能探测到整个宇宙中两个中等质量黑洞的合并,并有助了解其演化历程”。

                  据张承民介绍,ET地下探测器将由¤6个V形干涉仪组成,它们被排列成等边三角形,每边长度为10公里,该望远镜将使用激光来测量大规模和剧烈的天▓体物理事件对时空的拉伸和挤压。

                  物理学家组织网在报道中指出,ET有望于本世纪30年代中期上岗,平安彩票app下载安装家们目前正在对两个建设站点进行评估,预计将在未来五年内确定建设地点。

                  里德说:“ET独特的三角形形状将通ぷ过天体物理学的信号◥提供更多信息;更好地定位引力波在天空中的来源,并通过在强引力场中测试爱因斯坦的引力理论来推动平安彩票app下载安装家对物质和引力行为的吉林快三今日走势理解”。

                  此外,其他引力波探测器的◥升级和建造计划也在进ξ 行中。

                  据英国《自然》杂志2019年2月中旬报道,英美两国2月14日宣布,从2023年开始,LIGO将进行2015年以来最重大的一次技术升级——所谓的“先进LIGO+”(ALIGO+)项目。

                  格拉斯哥大学的物理学家安徽快3计划肯·斯吉林快三快开奖结果特恩表示,如果一切按计划进行,LIGO将能够发现距离地球325百万秒差距╲(约10亿光年)范围内发生的中子星合并事件,相比ALIGO +升级前≡的设计探测精度(173百万秒差距),这次升级几乎将LIGO的探测精度提高了一倍。诺贝尔↓奖得主、LIGO前主ぷ任巴里·巴里什则表示,此次升级不仅会提高探测频率,同时也将提高观测质量。“例如,降低噪音将使研究人员能了解黑洞在合并之前是如何自旋的,这将为研究黑洞的ω历史提供线索”。

                  张承民补充说:“下一代引力波探测器还包括欧洲的激光干涉仪空间天线(LISA)计划。LISA由三个卫星激光干涉探测器组成,旨在探测超大质量黑洞并合的低频引力波信号。LISA已在2015年发射关键技术卫星,预计2034年发射3颗卫星组成边长为百万公里量级的等边三角形星座”。

                  日本“神冈【引力波探测器”(KAGRA)由诺贝尔奖得主梶田隆章坐镇指挥,于2010年正式启动》,建设成本约150亿日元,由两条3公里长的激光干涉臂组成。我国的清华大学、北京师范大№学等也是KAGRA的合∩作伙伴。无独有偶,LIGO实验室和印度引力波物理学界↘此前达成协议,计划把LIGO的一部分实验设备运往印度,在印度建造“LIGO-印度(LIGO-India)”引力波观测站,其有望2025年后投入运行。

                  中国引力波探测如火如荼

                  我国的引力波探测活动也进行得如火如荼。

                  张承民说:“我国正在进行的引力波探测计划有三个:两个空间和一个地面项■目,分别是中科院吉林快3玩法推动的‘太极计划’和中山大学卐主导的‘天琴计划’,以及中科院高能所牵头的‘阿里计划’”。

                  张承民进一步介绍道,“太极”和“天琴”类似于LISA计划。“太极”和“天琴”的干涉臂分别是几十万公里和17万公里,拟探测的引力波频率◤介于LIGO和LISA之间。“太极”和“天琴”可以探测双白矮星并合以及几万倍太阳质量的大黑洞并合,这扩展了LISA的低频引力波探测频段;而LIGO探测到的是高频引力波,由恒星级质量黑洞和中子星彼此并合而产生。

                  “太极一号”和“天琴一号”卫星→分别于2019年8月31日和2019年12月20日成功发射,正在进行前期技术验证,试验和发展空间引力波探测器的两个精密吉林快3预测技术,即空间惯性基准和╳激光干涉测距。

                  我国的地面引力波项目“阿里计划”与美国物理学家合作进行,2016年正式启动,在海拔5100米的西藏阿■里地区建设,旨在进行宇宙原初引力波探测,目前进展顺利,预计2022年后投入先期试验观测。

                  有望揭示更多宇宙奥秘

                  张承民说:“在可预见的未来,这么多引力波探测器组团上线,将帮助平安彩票app下载安装家们进一步揭示宇宙快三app推荐的奥秘”。

                  “ET的精度将高▽于LIGO;而LISA将开启认识宇宙超▃级大质量黑洞新时代”,张承民强调说。

                  对此,张承民进一步解释道,首先,我们可以期待获得更多黑洞-黑洞并和、黑洞-中子星并和、中子星-中子星并和事件,极大丰富人类关于宇宙的认知视野;其次,探测精度的提升可以针对黑洞自旋进行测量,这扩展了我们对黑□ 洞的更新理解;再次,从几百到♂几百万倍太阳质量的中等黑洞和超级大黑洞也是预想目标,这些测量可能刷新人类对全新的宇宙家园的认识;最后,新的大平安彩票app下载安装探测装置投入〖也可能获得完全预料︻之外的新发现。

                  张承民ξ指出:“毕竟人类关于宇宙的定量探索还处于摸索阶段,面对浩瀚而漫长的138亿年宇宙,人类不过几百万江苏快三代理年,而平安彩票app下载安装探索仅仅几百年。我们常常无知地以为人类是宇宙最伟大的生命,然而事实正如爱因斯坦所言:宇宙★像一个无限延伸的球,我们走的越远,遇到的问题越Ψ 多”。

                  蓬勃发展的引力波探测装置,即将给人们呈现出美妙的宇宙交响乐章,让我□ 们管窥宇宙的浩渺和神秘。

                打印 责任编辑:张芳丹

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