听，天体的声音

正假如一个年轻人,他觉得自己一生的目的就是要做革命性的发展的话,他应该去学习天文物理学。——杨振宁2019年8月14日,人类再次探测到引力波。对引力波的直接观测开始于4年前,截至今天的每一次发现,都是新颖的,都是令人兴奋的新闻,至少值得科学家兴奋。以前探测到的引力波要么来自两个黑洞的并合,要么来自两个中子星的并合,但2019年8月14日这次不一样,这次引力波来自一个黑洞和一个中子星的并合。这三种引力波事件,构成了一种新型的观测天文学——引力波天文学。     

“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”卫星任务概况

正天文学是一门观测驱动的科学,天文学的重大进展往往源自于新的观测发现。2015年9月14日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到来自双黑洞并合的引力波信号,开辟了人类探索宇宙奥秘的新窗口,该发现完成了爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图,揭开了引力波天文学时代的序幕。引力波发现之后,伴随引力波产生的电磁辐射(即引力波电磁对应体)的探测研究变得更加重要和紧迫。鉴     

空间引力波探测综述与拟解决的科学问题

空间引力波探测将为人类探索宇宙打开中低频段（0.1 m Hz～1 Hz）引力波观测的新窗口，这个频段的引力波事件被认为具有更重要的天文学、宇宙学以及物理学意义。其典型的波源包括超大和中等质量黑洞双星的并合、极端和中等质量比黑洞双星的绕转、银河系内数以百万计的致密双星系统以及随机引力波背景等，为研究宇宙起源与演化、黑洞形成与结构、引力和时空本质、暗能量和暗物质属性等提供了全新的方法和手段。21世纪以来，欧美联合的LISA计划成功发射了技术验证卫星LISA探路者，目前LISA计划已进入工程实施阶段，中国太极计划和天琴计划也相继发射了技术实验卫星太极一号和天琴一号，标志着空间引力波探测进入了全新的发展阶段。本文主要概述近年来国内外发展态势，详细凝炼空间引力波探测与研究的科学目标和未来发展的重点领域，系统优化引力波天文学、引力波物理学以及引力波宇宙学等相关学科布局，重点阐述推进空间引力波探测与研究的重要意义和发展战略。     

引力波探测中国都能做些什么?

正2月16日,中国科学家公布了正在筹划的一项新的空间探测引力波计划——太极计划。中国科学院院士、太极计划首席科学家胡文瑞介绍,太极计划的一种方案是在2030年前后发射三颗卫星组成引力波探测星组,用激光干涉方法进行中低频波段引力波的直接探测,目标是观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射,以及其它的宇宙引力波辐射过程。他说,太极计划是一个中欧合作     

中国空间引力波探测“太极计划”及“太极1号”在轨测试

我国空间引力波探测"太极计划"将打开中低频段(0.1 mHz～1 Hz)的引力波观测窗口,为人类研究宇宙起源与演化、黑洞起源与演化、引力本质、暗能量和暗物质等提供全新的方法和手段。由于空间引力波探测涉及一系列关键技术,太极计划提出了"单星""双星"和"三星"3步走的发展路线图。目前"单星"计划——"太极1号"发射成功,并圆满完成了第一阶段的在轨测试。本文将简要介绍空间引力波探测的科学价值、国内外背景和关键技术分解,重点对太极计划及其3步走发展规划进行分析,并提出后续工作的一些设想和发展建议。     

“抓捕”引力波“太极一号”在行动

正2019年8月,我国首颗空间引力波探测技术实验卫星——"太极一号"发射成功,今年1月8日,该星被正式交付中国科学院大学。这是我国第一次开展的空间引力波探测技术实验,也是登顶国际空间引力波探测领域的科研高峰、抢占科技制高点的重要抓手,对助力我国基础科学取得重大突破具有重要意义。     

人类首次“看到”引力波

正2017年10月16日,全球多国科学家同时举行新闻发布会,宣布人类首次探测到来自双中子星并合产生的引力波及其电磁信号。这是人类首次"听到"且"看到"引力波,标志着多信使天文学迈入一个崭新的时代。引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪,通俗来说,就像是将石头丢进水里而产生的波纹。百余年前,著名物理学家     

天琴奏响,空间引力波探测技术验证传来佳音——访天琴一号技术试验卫星总设计师张立华

正2019年12月20日,"天琴"引力波探测计划的首颗技术验证卫星——天琴一号成功发射,开启了它的空间引力波探测技术探索之旅,经过6个月的在轨测试和试验,目前已圆满完成了各项试验任务,实现了对未来空间引力波探测任务进行部分关键技术验证的任务目标。在轨试验任务成功后,天琴一号卫星总设计师张立华接受了本刊记者的专访。     

引力波之波

正2月11日,美国科研人员宣布利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月首次探测到引力波,从而印证了著名物理学家爱因斯坦100年前的预言。有人如此形象地解释"引力波":如同石头丢进水里产生的波纹一样,引力波被视为宇宙中的"时空涟漪"。此次探测到的引力波虽然极其微弱,但它引起的反响却极为强烈,掀起的绝非层层"涟漪",而是层层"巨浪"。     

引力波：“天琴”启航待你奏鸣

正2019年12月20日,伴随着长征四号乙运载火箭的升空,我国"天琴"引力波探测计划首颗技术验证卫星——"天琴一号"技术试验卫星成功启航,开启了它的宇宙探索之旅。"天琴计划"是由中山大学校长、中国科学院院士罗俊提出,以中国为主导的国际空间引力波探测计划。"天琴     

欧洲成功发射“激光干涉仪空间天线探路者”探测器

<正>1引言2015年12月3日,欧洲航天局(ESA)的"激光干涉仪空间天线探路者"(LISA Pathfinder,以下简称"探路者")探测器由"织女星"(Vega)运载火箭发射升空,该探测器将测试空间引力波探测所需的技术。引力波的概念源于爱因斯坦的广义相对论,其中一项重要的预言就是存在引力波。引力波是物质运动或物质体系的质量分布发生变化时产生的一种     

金牌黑洞

世界上最大的黑洞是哪一个？美国加利福尼亚州伯克利大学的天文学家发现两个质量相当于100亿颗太阳的“巨兽”级黑洞。它们那张连光也吞掉的大嘴，足有整个太阳系的5倍大。     

黑洞探测奇观

如何探测黑洞这里只说恒星级黑洞和星系中心巨型黑洞的探测。它们不向外辐射电磁波,因此无法用各种望远镜对其直接进行探测。但它们总是要“进食”的,这为我们提供了最好的探测机会。许多恒星级黑洞都有巨大的伴星(它们原先是双星,后来其中一颗变成了黑洞),它是黑洞的食物来源,黑洞的强大引力猛烈地将伴星的气体吸引过来,离黑洞越近,速度越快。不过,被吸引过来的气体并不直接落向黑洞,而是绕黑洞旋转,形成一个旋涡,叫“吸积盘”。盘的外边缘的气体温度较低,在旋转着靠近黑洞的过程中,温度不断升高,在接近落向黑洞的内边缘时,达到几亿度。还…     

黑洞的前世今生

正宇宙中到底有没有黑洞?如果有,茫茫宇宙中黑洞又会在哪呢?直至今日,人类虽然无法直接观察到黑洞,但人们对黑洞的存在却是确信无疑的。"黑洞"概念的起源1783年,英国科学家约翰·米歇尔提出:存在比太阳质量更大的恒星,其逃逸速度超过光速,因此任何光都可以被这种恒星的引力拖拽回去,在那种     

星坟:恒星的最后归宿

我们的银河系中至少有1亿个黑洞,这是根据一位荷兰天体物理学家计算而得出的结论.这是一个大胆的宣告,因为至今,天文学家们肯定识别的黑洞在银河系中只有4个.“很显然,在此之前没有人做过这样的计算.”阿姆斯特丹大学的埃德伍德·霍伊维尔说.黑洞是在超新星爆炸中结束生命的巨大恒星的遗体.霍伊维尔认为最近的一个可能只有20光年远.一颗恒星要能在超新星爆炸中消亡,必须是太阳质量的8倍以上.大部分质量被抛入太空,只剩下一颗坚实的星核,星核在自身重量下会坍塌,或者形成一颗中子星——一颗直径大约为20公里密集的中子星体;或者,     

引力波探测科学任务关键技术

介绍了引力波的基本概念,叙述了引力波产生的原因;调研了国内外地面和空间引力波探测的典型任务,并分析指出了地面与空间引力波探测任务的区别;分析了空间引力波探测任务的相关关键技术,阐释了空间引力波探测未来的技术发展方向;指出引力波探测任务的实施,对惯性导航、地球科学、高精度卫星平台建设等应用领域也将发挥积极的作用,对提升我国空间科学和深空探测的技术水平具有重要意义。     

每月小抄

【2011年6月20日】 [天文]天文学家日前“目睹”了一个大质量黑洞吞没并撕裂一颗恒星的过程。地面上的科学家接收到了这颗遭遇厄运的恒星在生命最后一刻发出的强烈辐射。这些电磁波穿越了38亿光年的广袤空间。抵达地球。这是黑洞吞噬一颖恒星的示意图，在黑洞巨大引力的作用下，     

银河与大脑

据介绍，德国科学家利用太空中的哈勃望远镜对银河系中心的NGC 3115和NGC 4258两个位置进行了观测。他们得出结论：NGC 3115是一个质量为太阳20亿倍的黑洞，而NGC 4258是一个质量为太阳3600万倍的黑洞。     

美国“信使”水星探测器圆满完成任务

在2015年1月21日最后一次助推器点火后,人类有史以来首个进入水星轨道的探测器"信使"(MESSENGER)消耗掉所有燃料,其轨道高度将维持到今年4月底。届时,该探测器将缓慢坠入水星,结束长达7年的探测任务。它对水星的探测结果,让人类进一步了解这颗距太阳最近的类地行星的诸多秘密。     

2020年全球重要空间科学发射任务

2020年全球重要的空间科学发射任务约10次，主要集中在行星科学，包括4次火星探测和1次月球探测。中国GECAM卫星、欧洲太阳轨道探测器以及嫦娥五号和火星探测等任务都计划发射升空，为开展空间引力波研究、太阳爆发机制、行星起源和演化等科学前沿取得发现奠定重要物质技术基础。