热点:下一代引力波“捕手”：有望揭示越来越多宇宙秘密
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原标题:新一代引力波“捕手”:有望揭示越来越多的宇宙秘密。
最近，欧洲科学家将提议的爱因斯坦望远镜( et )纳入了“欧洲研究基础设施战术论坛”( esfri )的路线图。 esfri在欧洲研究基础设施的决定中起着重要的作用，et的设计现在得到了欧洲委员会和欧洲各地约40个研究机构和大学基金会的支持。
物理学家组织网表示，计划中的et是地基引力波探测器，可以发现越来越多的黑洞和中子星和事，测试爱因斯坦的广义相对论，使引力波天文学更准确。
除了et，美国激光干涉仪引力波天文台( ligo )还在升级。 日本和印度的引力波探测器的建设也很盛行。
et光学联合主席、英国克莱德大学生物医学工程系主任斯图尔特·里德教授说:“et等未来的引力波天文台希望研究者能发现越来越多的黑洞和中子星的和现象，并期待宇宙如何膨胀，注意到新的事情。”
引力波行业还有很多未解决的谜团
中国国家天文台研究员张承民对科技日报记者说，“引力波是‘时空波纹’，就像石头落到水里产生的波纹。 黑洞和中子星等天体在碰撞合并的过程中产生引力波。 ”。
“引力波像其他波一样有能量和消息。 电磁波(宇宙微波背景辐射)只能看到大爆炸38万年后的情景，引力波可以回顾宇宙大爆炸的第一瞬间，验证宇宙大爆炸理论是否正确，是人类认知宇宙的新窗口”张承民进一步解释说
年9月，ligo检测到了双黑洞合并产生的引力波信号。 这是人类历史上第一次直接检测引力波。 这个发现印证了物理学大师爱因斯坦一百年前的预言。
年9月2日，ligo和欧洲“处女座( virgo )”的引力波检测器宣布，检测到了太阳质量的85倍和65倍的恒星级黑洞和引力波。 这两个黑洞形成了太阳质量的142倍的黑洞，碰撞释放的太阳质量的8倍的能量以引力波的形式分散在宇宙中。
新发现的142倍太阳质量的黑洞是迄今为止发现的第一个“中质量”黑洞，至今科学家从未发现过太阳100倍到1000倍质量的黑洞。
该研究报告的共同作者意大利帕多巴大学天体物理学家、“处女座”成员米歇尔·艾拉说:“这是这个质量范围内黑洞的最初证据，有可能带来黑洞天体物理学的范式转换。”
张承志说:“这次探测表明宇宙中还有很多我们至今为止不知道的事情。”
多个下一代探测器将在线。
为了进一步揭示宇宙之谜，科学家们需要新一代引力波望远镜。
李承民说:“et有助于科学家在整个宇宙中检测出两个中质量黑洞的合并，了解进化过程。”
张承志说，et地下探测器由六个v型干涉仪组成，它们排列成等边三角形，每条边长10公里，该望远镜用激光测量大规模激烈的天体物理事件对时空的延伸和压迫。
物理学家组织网在报道中指出，et预计在本世纪30年代中期启航，科学家们现在判断了两个建设网站，预计在今后5年内明确建设地点。
里德说:“et独特的三角形形状用天体物理学的信号提供越来越多的消息。 更好地确定引力波在空中的来源，在强重力场中测试爱因斯坦的重力理论，以促进科学家对物质和重力行为的理解”。
另外，其他引力波检测器的升级和建设计划也在进行中。
据英国《自然》杂志年2月中旬报道，英美两国2月14日宣布，从2023年开始，ligo将进行年度最大的技术升级，即所谓的“先进ligo+”(aligo+ )项目。
格拉斯哥大学的物理学家肯什滕说，如果一切都按计划进行，ligo可以发现在离地球325百万秒的差距(约10亿光年)范围内发生的中子星合并，与aligo +升级前的设计检测精度( 173百万秒的差距)相比，这次 前诺奖获得者ligo主任巴里·巴里什说，这次升级不仅提高了检测频率，还提高了观测质量。 “例如，通过降低噪音，研究者可以知道黑洞合并前是如何旋转的，为研究黑洞历史提供了线索”。
李承民说:“新一代引力波探测器还包括欧洲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，目的是检测集成了超大质量黑洞的低频引力波信号。 lisa已经在年发射了重要的技术卫星，预计2034年发射3颗卫星，一边构成百万公里级的等腰三角形星座”。
日本的“神冈引力波探测器”( kagra )由诺奖获得者梶田隆章镇压，2010年正式启动，建设价格约150亿日元，由2条长3公里的激光干涉臂构成。 我国清华大学、北京师范大学等也是kagra的合作伙伴。 并不稀奇。 ligo研究所和印度引力波物理学界迄今达成协议，计划将ligo的部分实验设备运往印度，在印度建设ligo-india(ligo-india )引力波观测站，预计将于2025年以后运行。
中国的引力波探测如火如荼
我国的引力波探测活动也很盛行。
张承志说，“我国进行的引力波探测计划有两个空间和一个地面项目，分别是中国科学院推进的“太极计划”和中山大学主导的“天琴计划”，中国科学院的高智能主导的“蚂蚁计划”。
张承民进一步介绍说，“太极”和“天琴”与lisa计划相似。 “太极”和“天琴”的干扰臂分别在几十万公里和17万公里，要探测的引力波频率在ligo和lisa之间。 “太极”和“天琴”可以检测到双白矮星的合并和数万倍太阳质量的大黑洞的合并，扩展了lisa的低频引力波检测频带。 ligo检测到的是高频引力波，是恒星级质量黑洞和中子星合并产生的。
“太极一号”和“天琴一号”卫星分别于年8月31日和年12月20日发射成功，进行了前期技术验证，空间引力波探测器的两项精密技术，即空间惯性标准和激光干涉测距正在实验和迅速发展。
中国的地面引力波项目“蚂蚁计划”与美国物理学家合作进行，年正式启动，目的是建设在海拔5100米的西藏阿里地区，进行宇宙的初期引力波探测，目前进展顺利，2022年以后
有望揭示越来越多的宇宙奥秘
李承民说:“在可预见的未来，这么多引力波探测器小组上线，帮助科学家们进一步揭示宇宙的奥秘。”
“et的精度比ligo高。 张承志强调:“lisa将开启认知宇宙超大质量黑洞的新时代。”
对此，张承民进一步解释。 首先，获得越来越多的黑洞黑洞和、黑洞中子星和、中子星中子星和事，有望极大地丰富人类对宇宙的认识视野。 其次，探测精度的提高可以与黑洞的自旋相比进行测量，可以扩大黑洞的更新理解。 再次，几百到几百万倍太阳质量的中度黑洞和超大黑洞也是预期目标，这些测量有可能更新人类对新宇航员的认识。 最后，即使投入新的大科学探测装置，也有可能得到完全意想不到的新发现。
张承志说:“毕竟，人类对宇宙的定量探索还处于摸索阶段，对于浩汉漫长的138亿年宇宙，人类不过几百万年，科学探索不过几百年。 我们经常认为人类是宇宙最伟大的生命，正如爱因斯坦所说，宇宙就像一个无限广阔的球，我们越远，面临的问题就越多”。
繁荣迅速发展的引力波探测装置将向人们展示美丽的宇宙交响乐章，从中可以窥见宇宙的广阔和神秘。
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