引力波天文学学术专题 SCIENCE CHINA Physics

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  • 2024年06月17日
  • 2016年2月11日,美国国家科学基金会和欧洲引力天文台召开新闻发布会,正式宣布,历史上首次,科学家直接观测到了遥远宇宙剧烈事件引起的时空涟漪——引力波。 观测信号的置信度大于5.1σ,满足自然科学中“发现”最严格的定义标准。 这一发现验证了100年前爱因斯坦广义相对论中的一个重要预言,也是强引力场条件下广义相对论的首次直接验证。 探测到的引力波信号来自13亿光年外的双黑洞合并事件

引力波天文学学术专题 SCIENCE CHINA Physics

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2016年2月11日,美国国家科学基金会和欧洲引力天文台召开新闻发布会,正式宣布,历史上首次,科学家直接观测到了遥远宇宙剧烈事件引起的时空涟漪——引力波。 观测信号的置信度大于5.1σ,满足自然科学中“发现”最严格的定义标准。

这一发现验证了100年前爱因斯坦广义相对论中的一个重要预言,也是强引力场条件下广义相对论的首次直接验证。 探测到的引力波信号来自13亿光年外的双黑洞合并事件,这是人类首次观测到双黑洞合并过程。 这一发现表明,自然界中存在单个黑洞质量大于25个太阳质量的双黑洞系统,并且可以在宇宙年龄内合并。 此外,合并形成的黑洞符合克尔黑洞的性质。 这是人类首次观测到黑洞的时空结构。 这一发现为人类认识宇宙打开了一扇新的窗口,天文学进入了一个新时代:涉及引力波的多信使天文学正式拉开了帷幕。

此次探测到引力波信号的仪器是LIGO第二代地基激光干涉引力波探测器。 引力波和电磁波一样,覆盖多个波段。 多波段引力波的探测和引力波天文学的发展是一项长期的科学战略目标。 国际社会已经探索了下一代引力波探测器的设计和建造。

为纪念广义相对论发表100周年,探讨引力波探测和引力波天文学未来发展趋势,2015年4月在中国科维理研究所举办了为期一个月的大型国际引力波学术活动。中国科学院理论物理研究所。 ——“The Next Detectors for Gravitational Wave Astronomy”会议,由David Blair教授(西澳大利亚大学,LIGO科学合作组成员)、朱宗红教授(北京师范大学)和陈燕北教授(加州理工学院)主持LIGO Science合作组成员)三位知名引力波专家组织、来自全球及12个国家重大引力波探测项目的专家学者、美国LIGO两位CEO参加了学术研讨会。

会议总结了多波段引力波源、探测仪器和方法、数据处理方法等,包括LIGO地面探测器关注的高频引力波,以及引力波天文学的进展。 此外,设计和建造下一代引力波探测器的挑战和相关技术的探索,以及引力波在未来天文学、宇宙学等领域的应用是会议的主要讨论内容。

会后,《中国科学:物理、力学与天文学》(《中国科学:物理、力学与天文学》英文版)组织出版了2015年第58卷第12期英文专题《the Next Detectors for Gravitational Wave Astronomy》 》,由David Blair教授、西澳大利亚大学朱宗红教授、鞠莉教授担任客座编辑。 专题共120多页,其中特邀综述4篇,由40余位中外引力波专家撰写,全面系统地介绍了引力波探测和引力波天文学的研究进展。

在专题第二篇文章中,作者明确指出,双黑洞合并产生的引力波可能是最先被探测到的:(研究详情请参见原文▼)

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课题具体内容如下:

编者注

社论

布莱尔·大卫、鞠莉、朱宗宏

引力波天文学现状

引力波天文学:现状

BLAIR David、鞠莉、赵春农、温林清、楚琪、方琪、蔡荣根、高江瑞、林学春、刘东、吴令安、朱宗宏、REITZE David H.、ARAI Koji、张帆、FLAMINIO拉斐尔、朱行江、霍布斯·乔治、曼彻斯特理查德·N.

引力波天体物理学、数据分析和多信使天文学

引力波天体物理学、数据分析和多信使天文学

LEE Hyung Mok、LE BIGOT Eric-Olivier、杜志辉、林章曦、郭翔宇、温林清、PHUKON Khun Sang、PANDEY Vihan、BOSE Sukanta、范熙龙、HENDRY Martin

下一代引力波探测器技术

下一代引力波探测器的技术

MITROFANOV Valery P.、赵旭、潘黄伟、郭令池、COLE Garrett、DEGALLAIX Jerome、WILLKE Benno

下一代引力波探测器

下一代引力波天文学探测器

BLAIR David、鞠莉、赵春农、温林清、苗海星、蔡荣根、高江瑞、林学春、刘东、吴令安、朱宗宏、HAMMOND Giles、PAIK Ho Jung、FAFONE Viviana、ROCCHI Alessio、BLAIR Carl , 马弈秋, 秦嘉谊, PAGE Michael

特别联络人之一、LIGO 负责人、加州理工学院教授 David Reitze 担任引力波新闻发布会的主讲人:

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该课题的另一通讯作者、北京师范大学天文系副教授张帆接受央视新闻频道采访,向世人展示了这个问题(从视频中约21分50秒开始):

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