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第209期(总第1445期) 2017年11月10日   本期四版  上一期  下一期  更多期次  
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高精度直接测量引力波速度

《自然·通讯》发表朱宗宏团队成果



作者:通讯员吴璇

   

    本报讯(通讯员吴璇)物理科学与技术学院朱宗宏教授团队在引力波研究方面再次取得重大突破,提出利用透镜化的引力波及其电磁对应体系统高精度地测量哈勃常数,该成果发表在Nature Communications(《自然·通讯》)上。10月30日,《科技日报》在报眼位置对其进行报道。

  论文题为Precision cosmology from future lensedgravitational wave and electromagnetic signals(《透镜化引力波及电磁对应体宇宙学》),文章主要贡献者包括廖恺、范锡龙、丁旭恒。
  美国激光干涉引力波天文台(LIGO)去年公布人类首次探测到的双黑洞引力波信号GW150914,为人类探索宇宙打开了一扇新窗口。10月3日,瑞典皇家科学院宣布2017年诺贝尔物理学奖将授予LIGO项目的三位主要奠基人雷纳.韦斯(Rainer Weiss)、基普.索恩(Kip Stephen Thorne)和巴里.巴里什(Barry Clark Barish)。10月16日,LIGO又公布探测到双中子星并合产生的引力波信号GW170817,各个波段的天文望远镜则相继公布探测到了其电磁对应体信号。这表明,引力波和多信使天文学真正成为了现实。
  传统利用引力波研究宇宙学的方法是,通过引力波作为标准汽笛来测量光度距离,需要用到精确的波形信息,误差较大。朱宗宏团队提出,对透镜化的引力波及其电磁对应体系统的观测,能够大大提高宇宙学参数特别是哈勃常数的测量精度。这一类系统中,引力波测量可以提供极其精确的多像时间延迟信息,同时通过观测完整的寄主星系光弧,费马势得以精确的重构。这两方面都是优于传统的类星体透镜系统的。
  该团队证明,仅仅十个这样的系统可以将哈勃常数精度控制在0.68%。独立的高精度测量能够帮助解决当前微波背景辐射和超新星结果之间的矛盾,或揭示新物理。此前,该团队提出可利用此类系统独立测量引力波速度,成果发表在Physical Review Letters(《物理评论快报》)上。

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