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空间激光干涉引力波探测与早期宇宙结构形成
Laser Interferometric Gravitational Wave Detection in Space and Structure Formation in the Early Universe

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龚雪飞 1   徐生年 1   袁业飞 2   白姗 3   边星 1   曹周键 4   陈葛锐 5   董鹏 1   高天舒 6   高伟 1   黄双林 6   李玉龙 6   刘影 7   罗子人 8   邵明学 9   孙宝三 9   唐文林 1   于品 10   徐鹏 9   臧云龙 1   张海鹏 6   刘润球 4 *  
文摘 空间引力波探测是研究宇宙早期恒星演化和星系形成、黑洞和星系的共同成长等天文学和宇宙学重大问题的一条重要可能途径。经过两期科学院先导科技专项空间科学预研究课题的开展,通过权衡技术的可行性与科学的前瞻性,选择以高红移开始的中至大质量双黑洞并合系统、星团等稠密动力学环境中涉及中等质量黑洞的双黑洞引力波波源为主要科学目标,给出了我国毫赫兹至赫兹频段空间引力波探测任务计划的初步设计。以该任务设计建议为依据,简要介绍空间引力波探测及其作为一种新的天文观测手段的科学内涵,以及我国空间引力波探测任务设计的科学目标和探测潜力。
其他语种文摘 In this article, we report on the feasibility study of gravitational wave detection in space commissioned by the Chinese Academy of Sciences. We consider the relative merits between scientific significance and viability in technologies of a few representative mission options. The primary science driver is targeted at the detection of mergers of intermediate to super massive binary black holes in the structure assembly history as well as in dense stellar environments within our local Universe. By striking a balance between science and technological feasibility, a preliminary mission design is put forward for future Chinese gravitational wave detection mission alternative to eLISA. Our study indicates that, with suitable design of baseline parameters of a mission, gravitational wave detection in space holds the promise of being a new observation window to the structure formation stage at early Universe and shed light on certain outstanding issues, among which are the evolution of PopIII stars after the dark age, the co-evolution of galaxies and their central black holes, etc.
来源 天文学进展 ,2015,33(1):59-83 【核心库】
关键词 引力波 ; 冷暗物质等级结构形成模型 ; 中等质量黑洞 ; 双黑洞并合
地址

1. 中国科学院数学与系统科学研究院, 北京, 100190  

2. 中国科学技术大学天文学系, 合肥, 230026  

3. Theoretisch-Physikalisches Institut, Friedrich-Schiller-Universitat Jena, Germany, Jena, 07743  

4. 中国科学院数学与系统科学研究院, 计算数学国家重点实验室;;理论物理国家重点实验室, 北京, 100190  

5. 北京工业大学应用数理学院, 北京, 100124  

6. 首都师范大学数学系, 北京, 100089  

7. 中国科学院大学, 北京, 100049  

8. 中国科学院力学研究所, 北京, 100190  

9. 中国科学院晨兴数学中心, 北京, 100190  

10. 清华大学数学科学中心, 北京, 100083

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1000-8349
学科 天文学
基金 国家海洋公益性行业科研专项 ;  科学与工程计算国家重点实验室开放课题:理论物理国家重点实验室开放课题 ;  国家自然科学基金 ;  中国科学院战略性先导科技专项
文献收藏号 CSCD:5363976

参考文献 共 113 共6页

1.  National Research Council. New Worlds, New Horizons in Astronomy and Astrophysics,2010 被引 3 次    
2.  Ferrarese L. ApJ,2000,539:L9 被引 45 次    
3.  Gebhardt K. ApJ,2000,539:L13 被引 31 次    
4.  Ferrarese L. ApJ,2002,578(1):90 被引 11 次    
5.  Fan X. ApJ,2000,122:2833 被引 1 次    
6.  Fan X. ApJ,2000,121:54 被引 1 次    
7.  Fan X. ApJ,2004,128:515 被引 1 次    
8.  Madau P. ApJ,2001,551:L27 被引 11 次    
9.  Heger A. ApJ,2002,567:532 被引 16 次    
10.  Press W H. ApJ,1974,187:425 被引 43 次    
11.  Lacey C. MNRAS,1993,262:627 被引 21 次    
12.  Cole S. MNRAS,2000,319:168 被引 19 次    
13.  Volonteri M. ApJ,2003,582:559 被引 12 次    
14.  Volonteri M. ApJ,2003,593:661 被引 4 次    
15.  Volonteri M. ApJ,2005,620:69 被引 8 次    
16.  Volonteri M. ApJ,2005,633:624 被引 4 次    
17.  Koushiappas S M. ApJ,2006,639:7 被引 2 次    
18.  Koushiappas S M. MNRAS,2004,354:292 被引 1 次    
19.  Begelman M C. MNRAS,2006,370:289 被引 1 次    
20.  Sathyaprakash B S. Living Rev. Relativity,2009,12:2 被引 26 次    
引证文献 5 篇

1 侯振东 纯引力轨道检验质量的相对测量技术 力学进展,2015,45(1):496-520
被引 0 次

2 陈琨 用于引力波关键技术验证的近地低成本商业卫星设计 中国光学（中英文）,2019,12(3):477-485
被引 1 次

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