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“捕捉”引力波
2025年
万物之初是什么样子?宇宙从何而来?在宇宙膨胀的过程中,暗物质和暗能量扮演了什么样的角色?……数百年来,这些问题始终困扰着科学家和哲学家们。根据20世纪80年代逐渐发展起来的大爆炸宇宙论,140亿年前,宇宙曾经发生一次大爆炸。
秦铁辉
关键词:宇宙膨胀暗能量暗物质引力波
空间引力波探测数据处理
2025年
在毫赫兹频段,预期存在数量庞大、种类丰富的引力波信号,对这些信号的成功探测有望打开一扇窥探宇宙和天体演化的新窗口.国内外学者先后提出了天琴、LISA、太极等一系列空间引力波探测项目以实现对毫赫兹频段引力波信号的探测.空间引力波探测的数据处理面临诸多挑战,如形建模精度要求高、源质量等参数跨越数个量级、引力波信号互相混叠等特性,这些特性对数据处理软件在信号识别、参数反演等方面的有效性和可靠性提出了苛刻的要求.本文将对一些空间引力波探测数据处理研究进行综述.
李恩坤陈洪昱李亚南李知圆王晗王添晓叶长青张雪婷胡一鸣胡一鸣
关键词:数据处理引力波黑洞白矮星
利用简单数学原理分析引力波数据
2025年
自从2015年激光干涉引力波天文台探测到引力波事件GW150914以来,人类打开了用引力波手段探知宇宙的新窗口,引力波研究也成为了物理学与天文学的科研热点,也促使3位引力波专家获得了2017年的诺贝尔奖.虽然引力波研究的前沿会应用到数值相对论、大规模高性能数值计算等技术,但是引力波数据分析的核心原理其实极为简单.在本文中,我们尝试展示利用简单数学原理分析引力波数据:通过短时傅里叶变换,将时域的引力波数据转化成时间-频率域;将双黑洞旋近信号的时间-频率关系与数据进行匹配,获取双致密星质量、并合时刻的最可几值.与LIGO官方结果的对比表明,相关方法虽然精度有限,但在噪声表现较为理想时,上述简单数学原理可以有效实现对引力波源物理参数的提取.
陈雪玲孙浩然张蕴熙胡一鸣
关键词:引力波数据处理时频分析
引力波多信使天文学研究进展
2025年
2015年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)历史性地发现了引力波,为人类研究宇宙打开了新窗口。2017年后,两颗中子星绕转产生的引力波和电磁被同时发现,开启了引力波多信使天文学时代。本文综述了引力波多信使天文学的研究历史、基本原理和探测技术,并重点探讨了其重要科学进展,如引力波事件GW170817的多信使观测。最后,对引力波多信使天文学的未来发展方向进行了展望,强调了下一代观测设施和技术手段(如人工智能)的重要性及其潜在科学贡献。
孙光辉杨圣
关键词:引力波电磁波伽马射线暴
引力波
2025年
朱江(脚本)刘冰杰(绘画)
活动星系核:炼金炉与引力波辐射被引量:1
2025年
在理论上,超大质量黑洞(supermassive black holes,SMBH)周围的吸积盘在外区具有复杂结构,其中自引力将不可避免地导致恒星形成;在观测上,类星体金属丰度测量和引力波探测显示在活动星系核(active galactic nuclei,AGN)中心区域存在大质量恒星形成与演化.AGN盘上的恒星及致密天体通常具有很高的吸积率,以至于这些天体命运发生重大变化,我们统称为“吸积致变恒星”(accretion-modified star,AMS),由此形成了一个理论问题和观测效应十分丰富的崭新领域.研究表明,AGN盘上的AMS星族会通过吸积快速演化,最终以大质量恒星为主导,且在大质量端堆积或截断堆积式分布.AMS死亡后可产生恒星级黑洞,形成围绕SMBH的卫星黑洞群.在标准盘上的恒星级黑洞通常会发生Bondi爆炸,该爆炸的非热辐射峰值在X-射线和伽马射线段,热辐射光度可以达到~10^(44)erg s^(-1).吸积盘上的黑洞在迁移过程中可形成双黑洞,与周围气体的相互作用可能会加速并合过程,同时为解释大质量黑洞并合事件提供契机.此外,AMS模型可合理解释银河系中心的恒星盘和金属丰度,其中质量为40 M_(⊙)的卫星黑洞可解释红外闪烁周期和耀斑轨迹等现象,这可能是距地球最近的EMRI(extreme mass ratio inspiral)天体.未来,更多的引力波探测与光谱光变观测计划相结合,有望更好地回答AGN盘上恒星及致密天体的演化与并合问题.
翟朔刘均荣王建民
关键词:活动星系核超大质量黑洞吸积盘引力波
超大质量双黑洞的引力波模板和信号识别
2025年
超大质量双黑洞是空间引力波探测最为重要和最为主要的引力波源之一.同地面引力波探测类似,匹配滤数据分析方法是处理引力波数据、反演源参数、实现天文观测的标准化方法.源的形模板是匹配滤方法实施的前提条件.本文主要基于作者团队近年来的成果,简要总结了超大质量双黑洞引力波模板和信号识别问题的研究,目的是帮助读者迅速了解针对空间引力波探测的超大质量双黑洞的引力波模板和信号识别问题研究现状.
李滋浩曹周键
中国天眼新视角:毫秒脉冲星与引力波探针
2025年
综述了自毫秒脉冲星发现42年以来的研究进展,包括其物理性质、形成与演化、毫秒脉冲星计时阵列与引力波探测等方面的构想与新进展。介绍了球状星团中的毫秒脉冲星,这为认识它的演化提供了新的视角,并且有助于揭示脉冲星演化的关键过程。凭借FAST的高精度和高灵敏度优势,有望在未来从球状星团中发现新的特殊类型脉冲星和奇异天体,如双毫秒脉冲星系统(MSP-MSP)、毫秒脉冲星—黑洞系统(MSP-BH)、亚毫秒脉冲星等,这将极大地丰富对中子星种类和特性的认识。此外,FAST还将在纳赫兹引力波的探测中发挥重要作用,这为认识宇宙提供更加深入的洞察,揭示更多的奥秘。
周云刚王德华张承民崔翔翰吴鑫基吴鑫基马书
关键词:脉冲星中子星毫秒脉冲星引力波
贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中的应用
2025年
作为数学物理方法课程的核心内容之一,贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中有着广泛的应用.这里以宇宙弦的引力波辐射功率的计算为例,详细讨论贝塞尔函数的重要性.同时,简要介绍贝塞尔函数在双星引力波辐射高阶模式和相变引力波中的应用.该题目可以作为融合本科核心课程教学与本科生科研的教学(教学研一体化)改革实例.
苏俊全薛筱璐黄发朋
关键词:贝塞尔函数引力波数学物理方法
起源于早期宇宙的随机引力波背景:综述及展望
2025年
随着LIGO观测到双黑洞合并的引力波信号,人类打开了观测宇宙的新窗口.起源于早期宇宙的随机引力波背景普遍存在于当前宇宙的各频段,是空间引力波探测器和脉冲星测时阵列的重要科学目标.本文综述了在该领域的一些重要进展,尤其是起源于暴胀的原初引力波、标量诱导的次级引力波、起源于早期真空拓扑结构宇宙弦和畴壁的引力波、起源于一阶相变泡泡壁的引力波等.这些重要的引力波信号在相应的频段的特征谱形是未来引力波探测器的重要的科学目标,有助于人类认识极早期宇宙和高能物理的自然规律.
边立功皮石王少江
关键词:引力波早期宇宙宇宙弦

相关作者

伍岳明
作品数:52被引量:3H指数:1
供职机构:杭州师范大学
研究主题:引力波 力矩 弦理论 地震 日全食
李芳昱
作品数:26被引量:49H指数:5
供职机构:重庆大学物理学院
研究主题:引力波 高频引力波 广义相对论 电磁响应 重力波
王运永
作品数:39被引量:91H指数:5
供职机构:中国科学院高能物理研究所
研究主题:引力波 北京谱仪 漂移室 激光干涉仪 谱仪
黄志洵
作品数:192被引量:328H指数:12
供职机构:中国传媒大学
研究主题:超光速 波速 狭义相对论 广义相对论 引力波
曹明富
作品数:120被引量:654H指数:14
供职机构:杭州师范大学
研究主题:茶多酚 引力波 细胞凋亡 力矩 胸腺素