“下一代引力波“捕手”：有望揭示越来越多宇宙秘密”

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最近，欧洲科学家将提出的爱因斯坦望远镜( 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策中起着重要的作用，et的设计目前得到了欧洲委员会和欧洲各地约40个研究机构和大学的基金会的支持。

根据物理学家组织网9月15日的报道，计划中的et是基础引力波探测器，可以发现越来越多的黑洞、中子星和事物，测试爱因斯坦的广义相对论，使引力波天文学更加准确。 除

外，美国激光干涉仪引力波天文台( ligo )还在升级中。 日本和印度的引力波探测器建设也在蓬勃进行。

et光学联合主席、英国思克德大学生物医学工程系主任斯图尔特·里德教授表示，et等未来引力波天文台有望发现越来越多的黑洞和中子星合并现象，并有助于人们注意到宇宙是如何膨胀和新的。

引力波行业还有许多未解之谜

中国国家天文台研究员张承民向科技日报记者介绍说:“引力波是时空涟漪，类似于石头扔进水里产生的涟漪。” 黑洞和中子星等天体在碰撞合并的过程中会产生引力波。

引力波就像其他波一样，携带着能量和新闻。 电磁波(宇宙微波背景辐射)只能看到大爆炸38万年后的景象，而引力波可以回顾大爆炸的最初瞬间，验证宇宙大爆炸理论是否正确，是人类认知宇宙的新窗口，张承民将进一步解释。

年9月，ligo检测到了双黑洞合并产生的引力波信号。 这是人类历史上首次直接探测到引力波，印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。

年9月2日，ligo和欧处女座( virgo )引力波探测器共同探测到质量分别为85倍和65倍的太阳质量的恒星级黑洞，产生的引力波，形成了142倍太阳质量的黑洞，撞击后发射的8倍太阳质量的

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，迄今为止科学家还没有发现过100倍到1000倍太阳质量的黑洞。

该研究报告的共同作者、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表示:“这是该质量范围内黑洞的最初证据，有可能导致黑洞天体物理学的范式转变。

张承民表示，这次探测也表明，宇宙中还有很多我们以前不知道的事情。

为了进一步揭开众多新一代探测器上线的

宇宙之谜，科学家们需要新一代引力波望远镜。

张承民说，et有助于科学家检测整个宇宙中两个中质量黑洞的合并，了解演化历史。

张承民介绍，et地下探测器由6个v型干涉仪组成，排列成等腰三角形，每边长10公里，该望远镜利用激光测量大规模剧烈天体物理事件的对时空的拉伸和挤压。

物理学家组织网在报道中指出，et预计在20世纪30年代中期启航，科学家们目前正在判断两个建设网站，预计将在今后5年内明确建设地点。

里德说，et独特的三角形形状将通过天体物理学的信号提供越来越多的新闻。 通过更好地确定天空中引力波的来源，在强重力场中测试爱因斯坦的引力理论，推动科学家对物质和引力行为的理解。 另外，其他引力波探测器的升级和建设计划也在进行中。

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将进行年以来最重大的技术升级，即所谓先进的ligo+ (aligo+ )项目。

格拉斯哥大学物理学家肯·斯特恩认为，如果一切都按计划进行，ligo可以发现在与地球325百万秒之差(约10亿光年)的范围内发生的中子星合并，从而达到aligo +升级前的设计检测精度( 173百万秒之差)。 诺奖获得者、前主任ligo巴里表示，此次升级不仅将提高探测频率，还将提高观测质量。 例如，通过降低噪音，研究人员可以知道黑洞在合并前是如何旋转的，这成为研究黑洞历史的线索。

张承民补充说，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，目的是探测超大质量黑洞并耦合的低频引力波信号。 lisa已经于年发射了重要的技术卫星，预计2034年将发射3颗卫星，组成一边为百万公里级的等腰三角形星座。

日本神冈引力波探测器( kagra )由诺奖获得者梶田隆章指挥，于年正式启动，建设价格约150亿日元，由两条3公里长的激光干扰臂组成。 我国清华大学、北京师范大学等也是kagra的合作伙伴。 独特的是，ligo实验室和印度引力波物理学界此前商定，将ligo的部分实验设备运往印度，在印度建设ligo-印度( ligo-india )引力波观测站，有望在2025年以后投入运行。

中国的引力波探测如火如荼地进行

我国的引力波探测活动也如火如荼地进行。

张承民说，我国正在进行的引力波探测计划有三个:两个空之间和一个地面项目，分别是中科院推进的太极计划和中山大学主导的天琴计划，以及中科院高能主导的阿里计划。

张承民进一步介绍说，太极和天琴类似于lisa计划。 太极和天琴的干扰臂分别为数十万公里和17万公里，要检测的引力波的频率介于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，这是扩展了lisa低频引力波探测频带的ligo检测到高频引力波，恒星级质量黑洞和中子星相互合体产生的。

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日发射，是前期技术验证、试验和快速发展空之间引力波探测器的两个精密技术，即空之间的惯性基准和

中国地面引力波工程蚂蚁与美国物理学家合作进行，年正式启动，建设于海拔5100米的西藏蚂蚁地区，目的是进行宇宙原初引力波探测，目前进展顺利，预计2022年以后将投入前期实验观测。

有望揭开越来越多宇宙的奥秘

张承民说，在可预见的未来，这么多引力波探测器组将上线，帮助科学家们进一步揭开宇宙的奥秘。

et的精度会比ligo高。 lisa将开启认知宇宙超大质量黑洞的新时代，张承民强调。 对此，张承民做了进一步说明。 首先，获得黑洞-黑洞和黑洞、黑洞-中子星和中子星的合并和事物，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进行比较测量，扩展了黑洞的更新理解，再次，具有数百至数百万倍太阳质量的中黑洞和超大黑洞也是预期目标，这些测量有可能刷新人类对新宇宙家园的认识 最后，新的大科学探测装置的投入也有可能得到完全意想不到的新发现。

张承民指出，毕竟人类对宇宙的定量探索还处于探索阶段，面对广阔漫长的138亿年的宇宙，人类不过几百万年，科学探索不过几百年。 我们常常无知地认为人类是宇宙最伟大的生命，但事实正如爱因斯坦所说，宇宙就像一个无限延伸的球，我们越走，面临的问题就越多。

迅速发展的引力波探测装置，让人们看到了精彩的宇宙交响章，从中可以窥见宇宙的浩然和神秘。 (记者刘霞)

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