中国天眼又有大动作！揭秘高频引力波新方案

中国天眼又有大动作！揭秘高频引力波新方案

引用

中国科学院

等

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来源

1.

https://www.cas.cn/syky/202404/t20240416_5011634.shtml

2.

https://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202404/4aa45d728afd4034869469cefc83b9f0.shtml

3.

https://news.cctv.com/2024/04/18/ARTIqVQ0IkhMvXIj8PsfC0tu240418.shtml

4.

https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2024-04-15/doc-inarwtzy2716970.shtml

5.

https://ihep.cas.cn/xwdt2022/gnxw/hotnews/2024/202404/t20240411_7090198.html

6.

https://zh.wikipedia.org/wiki/500%E7%B1%B3%E5%8F%A3%E5%BE%84%E7%90%83%E9%9D%A2%E5%B0%84%E7%94%B5%E6%9C%9B%E8%BF%9C%E9%95%9C

7.

https://www.forwardpathway.com/140749

8.

https://news.wku.edu.cn/zh-hans/node/4310

2024年4月，中国科学院高能物理研究所与香港科技大学的科研团队提出了一项创新性的高频引力波探测方案，将为人类探索宇宙提供新的视角。

引力波是物质和能量在剧烈运动和变化时产生的时空涟漪。高频引力波指的是频率远高于千赫兹的引力波，这类引力波可能在宇宙早期或极端致密天体的剧烈活动中产生，探测它们将为探索超出标准模型的新物理提供关键线索。

传统的激光干涉仪如LIGO虽然成功探测到了引力波，但它们主要针对的是频率在10千赫兹以下的低频引力波。对于更高频的引力波，由于波长较短，激光干涉仪难以捕捉。针对这一挑战，研究团队提出了一种全新的探测方案：利用行星磁层作为巨型探测器。

这一方案基于逆格森施泰因效应，即高频引力波在磁场中可以转换成光子。通过分析环绕地球和木星等具有磁层的行星的科学卫星数据，研究人员能够探测到这种转换产生的信号光子。与其他探测方案相比，这一方案具有以下优势：

• 磁场强度确定性高：行星磁层的磁场强度是已知的，可以提供稳定的转换环境。
• 引力波-光子转换有效路径长：行星磁层的范围广阔，提供了充足的转换空间。
• 信号通量角分布广：能够接收来自不同方向的引力波信号。

研究团队通过分析现有的低轨道地球卫星数据，发现行星磁层系统已经在广泛的频率范围内对高频引力波给出了更强的限制，覆盖了大片之前未曾涉及的引力波频段。这一突破不仅为创新引力波探测方法奠定了基础，更为探索宇宙的隐秘角落开辟了新的视角。

这一新方案的提出，为中国天眼（FAST）在高频引力波探测领域提供了新的研究方向。作为世界最大单口径射电望远镜，FAST具备强大的观测能力，未来有望在这一新方案的框架下，为高频引力波探测做出重要贡献。

这一创新性的探测方案，不仅展示了中国在引力波探测领域的技术实力，更为人类探索宇宙提供了新的工具。随着技术的不断进步，我们期待着更多关于宇宙起源和演化的奥秘被揭示。