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引力波天文学学术专题|《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版

SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy(《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版)2015年58卷第1

SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy(《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版)2015年58卷第12期“the Next Detectors for Gravitational Wave Astronomy”英文专题封面。

(神秘的地球报道)据EurekAlert!: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对外新闻发布会,正式宣布有史以来,科学家第一次直接观测到了来自遥远宇宙的剧变事件所产生的时空涟漪——引力波。所观测到的信号置信度大于5.1σ,符合自然科学界对于“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,是首次在强引力场条件下对广义相对论的直接验证。被探测到的引力波信号来自于13亿光年之外的双黑洞并合事件,是人类首次观测到双黑洞并合过程。该发现表明单黑洞质量大于25太阳质量的双黑洞系统在自然界存在,并且能在宇宙年龄时间内并合。除此之外,并合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。这次发现为人类了解宇宙打开了一扇新的窗口,天文学进入新时代:由引力波参与的多信使天文学正式拉开序幕。

这次探测到引力波信号的仪器为LIGO第二代地面激光干涉引力波探测器。引力波和电磁波一样涵盖多个波段,多波段引力波的探测和引力波天文学发展是一项长期的科学战略目标,国际上已经进行了设计、构建下一代引力波探测器的探索。

为纪念广义相对论发表一百周年、探讨未来引力波探测及引力波天文学的发展趋势,2015年4月在中国科学院卡弗里理论物理研究所召开了为期一个月之久的大型国际引力波学术活动——“The Next Detectors for Gravitational Wave Astronomy”大会,会议由David Blair教授(西澳大利亚大学,LIGO科学合作组成员)、朱宗宏教授(北京师范大学)和陈雁北教授(加州理工学院,LIGO科学合作组成员)三位知名的引力波专家组织,来自全世界主要大型引力波探测项目和12个国家的专家学者、美国LIGO两任执行官都参加了该次学术研讨活动。

大会总结了包括LIGO地面探测器关心的高频引力波在内的多波段引力波源、探测仪器和方法、数据处理方法等内容以及引力波天文学的进展。此外,设计、构建下一代引力波探测器的挑战与相关技术探索,以及引力波在未来天文学、宇宙学等领域的应用是大会的主要讨论内容。

会后,SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy(《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版)在2015年58卷第12期组织出版了“the Next Detectors for Gravitational Wave Astronomy”英文专题,由David Blair教授、朱宗宏教授和西澳大利亚大学鞠莉教授(LIGO科学合作组成员)担任特邀编辑。专题共120多页,包括4篇邀请综述,40多位中外引力波专家参与撰写,全面系统地介绍了引力波探测及引力波天文学的研究进展。

在专题第二篇文章中,作者们明确指出双黑洞并合产生的引力波可能会最先被探测到。

专题篇目如下:

1 编者按

Editorial

BLAIR David, JU Li, ZHU ZongHong

2 引力波天文学的现状

Gravitational wave astronomy: the current status

BLAIR David, JU Li, ZHAO ChunNong, WEN LinQing, CHU Qi, FANG Qi, CAI RongGen, GAO JiangRui, LIN XueChun, LIU Dong, WU Ling-An, ZHU ZongHong, REITZE David H., ARAI Koji, ZHANG Fan, FLAMINIO Raffaele, ZHU XingJiang, HOBBS George, MANCHESTER Richard N.

3 引力波天体物理,数据分析和多信使天文学

Gravitational wave astrophysics, data analysis and multimessenger astronomy

LEE Hyung Mok, LE BIGOT Eric-Olivier, DU ZhiHui, LIN ZhangXi, GUO XiangYu, WEN LinQing, PHUKON Khun Sang, PANDEY Vihan, BOSE Sukanta, FAN Xi-Long, HENDRY Martin

4 下一代引力波探测器技术

Technology for the next gravitational wave detectors

MITROFANOV Valery P., CHAO Shiuh, PAN Huang-Wei, KUO Ling-Chi, COLE Garrett, DEGALLAIX Jerome, WILLKE Benno

5 下一代引力波探测器

The next detectors for gravitational wave astronomy

BLAIR David, JU Li, ZHAO ChunNong, WEN LinQing, MIAO HaiXing, CAI RongGen, GAO JiangRui, LIN XueChun, LIU Dong, WU Ling-An, ZHU ZongHong, HAMMOND Giles, PAIK Ho Jung, FAFONE Viviana, ROCCHI Alessio, BLAIR Carl, MA YiQiu, QIN JiaYi, PAGE Michael





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