用地球當(dāng)探測器？我國科學(xué)家首次提出

來源：科技日報

◎ 科技日報記者 陸成寬

拿地球當(dāng)引力波探測器？沒錯！記者14日從中國科學(xué)院高能物理研究所獲悉，來自該所以及香港科技大學(xué)的科研人員在高頻引力波探測方面提出了一種新的實(shí)驗(yàn)方案。他們認(rèn)為，具有磁層的太陽系行星，比如地球和木星等，可以被用作探測高頻引力波信號的巨型探測器。相關(guān)研究成果發(fā)表于《物理評論快報》。

圖片來源：中國科學(xué)院高能物理研究所

所謂引力波，其實(shí)是物質(zhì)和能量的劇烈運(yùn)動和變化下所產(chǎn)生的時空變化。如果以水面來比喻時空，那么引力波就可以看作是時空的漣漪。高頻引力波是指頻率遠(yuǎn)高于千赫茲的引力波。

2015年，激光干涉引力波天文臺（LIGO）成功探測到引力波，為觀測宇宙打開了一扇新窗口。與電磁波不同，引力波與物質(zhì)相互作用較弱，其探測可能揭開暗能量和暗物質(zhì)的神秘面紗，能呈現(xiàn)一幅更完整的宇宙圖景。

此次，科研人員首次提出將太陽系行星作為探測高頻引力波信號的實(shí)驗(yàn)室，利用環(huán)繞行星的科學(xué)衛(wèi)星探測引力波在行星磁層中轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的信號光子。“考慮天文觀測探測的電磁波段范圍，該方案能覆蓋較廣泛的引力波頻段。與其他探測方案相比，此方案還具有磁場強(qiáng)度確定性高、引力波-光子轉(zhuǎn)換有效路徑長、信號通量角分布廣等優(yōu)勢。”論文作者之一、香港科技大學(xué)副教授劉滔介紹。

研究結(jié)果表明，利用現(xiàn)有的低軌道地球衛(wèi)星數(shù)據(jù)，行星磁層系統(tǒng)已經(jīng)能夠在廣泛的頻率范圍內(nèi)對高頻引力波給出更強(qiáng)的限制，覆蓋了大片之前未曾涉及的引力波頻段。