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引力波科学史(六):已经启动或将启动的未来空间引力波探测计划

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发表于 2019-8-29 13:40:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
"\u003Cdiv\u003E\u003Cp\u003E由于受到地球引力梯度的限制,在地面上不大概观测频率低于1 赫兹的引力波。要探测频段为10-4 到1 赫兹的引力波,则须要在空间进行探测。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E筹划中的空间探测引力波筹划有欧空局(ESA)的从LISA 激光干涉空间天线(Laser Interferometer Space Antenna)筹划到eLISA 筹划;日本的分赫兹干涉引力波天文台(DECIGO);中国科学院的太极筹划,中山大学与华中科技大学的天琴筹划等。下一代的空间引力波探测器有大爆炸天文台(BBO)等。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E此中欧空局的eLISA 是LISA 的进化(evolving)版本,其布局是由三颗航天器构成边长为200 万千米臂长的等边三角形,三颗星之间由激光连接形成激光\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E干涉仪可以探测引力波造成的臂长变革,三颗星的编队围绕太阳活动。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E中国科学院空间引力波探测筹划源于胡文瑞院士从2008 年开始构造中国科学院和相干高校的有关专家的论证和方案筹划,该空间引力波探测筹划于2016年初定名为太极筹划,其方案也是三颗星的编队围绕太阳活动(雷同于eLISA, 差别之处重要在于其臂长为300 万千米)。中山大学与华中科技大学的天琴筹划中的三颗星臂长为10 万千米的量级,三颗星编队是围绕地球(而不是太阳)活动的。以上三个空间筹划的布局之间的比力拜见图2。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E此外,须要一提的是为了验证eLISA 筹划的关键技能,欧空局的LISA 探路者(LISA Pathfinder)已经于2015年12月3日发射,其围绕第一个拉格朗日点旋转,实行效果已经于2016 年6 月发表在美国的《物理批评快报》上。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fd842ce2a0de24c00a4d2314d0233b74d\" img_width=\"600\" img_height=\"478\" alt=\"引力波科学史(六):已经启动或将启动的将来空间引力波探测筹划\" inline=\"0\"\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E 图2 eLISA、太极、天琴的比力\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E其他的引力波探测筹划\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E通过观测引力波对电磁波在空间流传过程中的影响也可以用来探测引力波。脉冲测时阵便是通过丈量引力波对微秒脉冲星的电磁脉冲到达地球上的望远镜的时间的影响来丈量引力波的,这种方法可以丈量到频段为10-9 到10-5 的引力波。脉冲测时阵有欧洲脉冲测时阵(EPTA),北美纳赫兹引力波天文台(NAN- OGrav),Parkes 脉冲测时阵(PPTA)等国际脉冲测时阵。中国科学院的110 米口径全可动射电望远镜(QTT)及500米口径球面射电望远镜(FAST)也可以通过脉冲测时阵方法丈量引力波。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E带电粒子的加快活动会产生经典一连电磁波,原子内电子的量子跃迁会产生分立的电磁波。雷同地,除了上面讨论的由非对称质量分布的体系加快活动产生的经典引力波外,宇宙极早期暴涨时期的量子涨落会产生原初引力波,其频谱范围为10-18 到107 赫兹。频谱在10-16 到107 期间的原初引力幅度很小而且几乎与频率无关,前面讨论的那些方法根本上不大概丈量到这么小的原初引力波。由于原初引力波会在微波配景辐射极化中产生所谓的B 模极化,以是通过丈量微波配景辐射中的B 模极化不光可以探测原初引力波,而且可以用来研究极早期宇宙的物理。对B 模极化丈量也分为地面及空间探测两种方式。地面探测实行重要有位于智利的POLARBEAR 及位于南极的BICEP 与QUaD。只管BICEP 组在2014 年3 月17 日宣称探测到了原初引力波对微波配景辐射B 模极化的遗留陈迹,但是后来发现他们在处置处罚远景噪声时存在题目,以是这个发现纯属乌龙。现在空间项目重要有欧空局于2009年发射的Planck 卫星,下一代空间项目有PRISM 及COrE 筹划等。到现在为此,我们还没有发现原初引力波。中国科学院针对原初引力波提出了阿里筹划。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cdiv class=\"pgc-img\"\u003E\u003Cimg src=\"http:\u002F\u002Fp1.pstatp.com\u002Flarge\u002Fpgc-image\u002Fd9caa727404348ab970e80899fcb7de9\" img_width=\"400\" img_height=\"299\" alt=\"引力波科学史(六):已经启动或将启动的将来空间引力波探测筹划\" inline=\"0\"\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E\u003Cp\u003E位于西藏的阿里高原实行室,用以进行引力波研究探测\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E总之,本日引力波的发现以及来日诰日的进一步探测不光是对爱因斯坦理论在强引力场情况下的查验,而且更是为我们研究引力理论及天文征象打开了一个全新的窗口。\u003C\u002Fp\u003E\u003C\u002Fdiv\u003E"'.slice(6, -6),      groupId: '6730421738980508163

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