用地球當(dāng)探測(cè)器？我國(guó)科學(xué)家首次提出

來源：科技日?qǐng)?bào)

◎ 科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

拿地球當(dāng)引力波探測(cè)器？沒錯(cuò)！記者14日從中國(guó)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(cè)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(cè)高頻引力波信號(hào)的巨型探測(cè)器。相關(guān)研究成果發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。

圖片來源：中國(guó)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(dòng)和變化下所產(chǎn)生的時(shí)空變化。如果以水面來比喻時(shí)空，那么引力波就可以看作是時(shí)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(tái)（LIGO）成功探測(cè)到引力波，為觀測(cè)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(cè)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(cè)高頻引力波信號(hào)的實(shí)驗(yàn)室，利用環(huán)繞行星的科學(xué)衛(wèi)星探測(cè)引力波在行星磁層中轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的信號(hào)光子。“考慮天文觀測(cè)探測(cè)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(cè)方案相比，此方案還具有磁場(chǎng)強(qiáng)度確定性高、引力波光子轉(zhuǎn)換有效路徑長(zhǎng)、信號(hào)通量角分布廣等優(yōu)勢(shì)。”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(duì)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。