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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,如波 形建模精度要求高、波 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 和电磁波 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-射线和伽马射线波 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,匹配滤波 数据分析方法是处理引力波 数据、反演波 源参数、实现天文观测的标准化方法.波 源的波 形模板是匹配滤波 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
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