引力波领域仍有大量未解之谜 多款下一代探测器将上线

　　近日，欧洲科学家将拟议的爱因斯坦望远镜(ET)纳入“欧洲研究基础设施战略论坛”(ESFRI)线图内。ESFRI在欧洲研究基础设施的决策中起关键作用，ET的设计目前已经得到欧盟委员会及欧洲各地约40个研究机构和大学的财团支持。

　　据物理学家组织网9月15日报道，计划中的ET是地基引力波探测器，它将能够发现更多黑洞和中子星并和事件，从而测试爱因斯坦的广义并使引力波天文学变得更加精准。

　　中国国家天文台研究员张承民对科技日报记者介绍说：“引力波是一种时空涟漪，类似石头丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等在碰撞合并过程中将产生引力波。”

　　格拉斯哥大学的物理学家肯斯特恩表示，如果一切按计划进行，LIGO将能够发现距离地球325百万秒差距(约10亿光年)范围内发生的中子星合并事件，相比ALIGO +升级前的设计探测精度(173百万秒差距)，这次升级几乎将LIGO的探测精度提高了一倍。诺贝尔得主、LIGO前主任巴里巴里什则表示，猫石对话此次升级不仅会提高探测频率，同时也将提高观测质量。“例如，降低噪音将使研究人员能了解黑洞在合并之前是如何自旋的，这将为研究黑洞的历史提供线索”。

　　日本“神冈引力波探测器”(KAGRA)由诺贝尔得主梶田隆章坐镇指挥，于2010年正式启动，建设成本约150亿日元，由两条3公里长的激光臂组成。我国的大学、师范大学等也是KAGRA的合作伙伴。无独有偶，LIGO实验室和印度引力波物理学界此前达成协议，计划把LIGO的一部分实验设备运往印度，在印度建造“LIGO-印度(LIGO-India)”引力波观测站，其有望2025年后投入运行。

　　张承民进一步介绍道，“太极”和“天琴”类似于LISA计划。“太极”和“天琴”的臂分别是几十万公里和17万公里，拟探测的引力波频率介于LIGO和LISA之间。“太极”和“天琴”可以探测双白矮星并合以及几万倍太阳质量的大黑洞并合，这扩展了LISA的低频引力波探测频段;而LIGO探测到的是高频引力波，由恒星级质量黑洞和中子星彼此并合而产生。

　　张承民说：“在可预见的未来，这么多引力波探测器组团上线，将帮助科学家们进一步的奥秘”。

　　对此，张承民进一步解释道，首先，我们可以期待获得更多黑洞-黑洞并和、黑洞-中子星并和、中子星-中子星并和事件，极大丰富人类关于的认知视野;其次，探测精度的提升可以针对黑洞自旋进行测量，这扩展了我们对黑洞的更新理解;再次，从几百到几百万倍太阳质量的中等黑洞和超级大黑洞也是预想目标，这些测量可能刷新人类对全新的家园的认识;最后，新的大科学探测装置投入也可能获得完全预料之外的新发现。