重力波研究的过去、现在和未来

阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论(GR),出版于1916年,提供的几何描述引力现象。其中一个最令人震惊的预测这一理论是引力波的存在(千瓦)。它们在时空涟漪传播所产生的光的速度和加速紧凑的对象。一些研究人员强烈质疑他们的物理可观测性,有利于衡量GR的自由。
此外,即使达成共识在空间的可观测性,初步粗略估计显示,其振幅过少,会不会被检测出来。因此,到20世纪中期,大多数重力社区并不乐观的检测千瓦。

当前的时代GW-astronomy开始GW的第一检测信号LIGO科学合作和处女座协作,9月14日,2015年。由于这重大的成就,90千瓦检测已确认,二进制紧凑的来源被并购对象,如黑洞或中子星。检测空间的可能性提供了一个前所未有的、全新的、机会探索天体物理现象及其潜在的基础物理。当前研究跨越几个方面,包括GW建模来源不同的频带,计算机模拟和数值优化方法,提高GW天文台的设计,构建新的天文台,优化数据分析技术,并使用GW测试GR的预测数据,以及从重力理论预测GR的替代品。

领域的长足发展空间的远近预计将发生在未来。在接下来的十年,陆基探测器的灵敏度将大大增加在目前的十年。此外,GW探测器预计在日本正在开发和建设在印度加入LIGO /处女座努力在同一时间表。特别是这将提高本地化的来源和信噪比。除了地面天文台,激光干涉仪的空间天线(LISA)计划飞在2030年代。这将扩大的光谱探测空间低频带,允许观察星系与银河系外的双星系统,包括超大质量黑洞和extreme-mass-ratio inspirals,填充观察当前的陆基探测器之间的差距和脉冲星计时nanoHertz频率范围的数组。
大量的科学领域的机会GW预计也将吸引新的人员加入社区在不久的将来。

本研究课题旨在给第一次引力波的完整概述,总结state-of-the-field和当前案例研究主题,以及挑战社会上仍被发现,并公布了未来。

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这个研究课题的一部分“过去、现在和未来”系列集合。其他系列的标题是:
- - - - - -过去、现在和未来的恒星磁活动:类似太阳的恒星