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黑洞——开启“多信使”天文学的新时代

自然杂志 2019年第3期41卷 219-223页

作者：李骢中国科学院高能物理研究所

黑洞是宇宙中最为神秘的天体,很长时间内它只存在于理论假设当中。随着现代天文学的发展,如今已经获得了很多关于黑洞存在的相关证据。特别是随着引力波和中微子探测技术的发展,我们不仅可以通过电磁辐射,而且可以通过其他“信使”来了... 详细信息

黑洞是宇宙中最为神秘的天体,很长时间内它只存在于理论假设当中。随着现代天文学的发展,如今已经获得了很多关于黑洞存在的相关证据。特别是随着引力波和中微子探测技术的发展,我们不仅可以通过电磁辐射,而且可以通过其他“信使”来了解黑洞,从而真正开启多信使天文学的新时代。

关键词：黑洞引力波宇宙线中微子多信使天文学

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认识和探测宇宙的基本方法介绍

物理与工程 2024年第1期34卷 16-29页

作者：李泽琴宁长春杨瑞冯有亮西藏大学宇宙线教育部重点实验室(西藏大学) 西藏拉萨850000

人类对宇宙最早的认识和观测始于可见光,之后由于有1865年麦克斯韦对电磁波的预言,1887年赫兹的证实,以及1933年杨斯基发现银河系的射电辐射,可见光观测自此扩展到电磁波多波段观测,出现了多波段天文学。1912年,赫斯发现宇宙线,使得天... 详细信息

人类对宇宙最早的认识和观测始于可见光,之后由于有1865年麦克斯韦对电磁波的预言,1887年赫兹的证实,以及1933年杨斯基发现银河系的射电辐射,可见光观测自此扩展到电磁波多波段观测,出现了多波段天文学。1912年,赫斯发现宇宙线,使得天文观测在电磁波观测之外多了一种手段,拉开了多信使天文学的序幕。1987年,戴维斯和小柴昌俊发现了来自超新星爆发的中微子信号,这也是人类首次探测到了来自宇宙的中微子,至此又多了一种认识和观测宇宙的信使。此后,2016年美国激光干涉引力波观测站LIGO探测到引力波,在补齐对于验证爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图的同时,也使得引力波成为多信使天文学中最新引入的一种信使。本文介绍了电磁波、宇宙线、中微子、引力波这四种信使的基本概念、发现历史以及探测宇宙的基本原理,对其代表性的实验进行了收集整理,并就其中的一个典型实验进行了简要介绍。期望能够就多波段多信使天文学的发展历程给出一个比较完整的描摹。

关键词：电磁波宇宙线中微子引力波多信使天文学

分赫兹引力波探测助推双中子星并合的多信使研究

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中国科学:物理学、力学、天文学 2023年第10期53卷 168-180页

作者：康亚城刘畅朱锦平邵立晶北京大学物理学院天文学系北京100871 北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871 中国科学院国家天文台北京100012

作为目前唯一一例人类明确探测到引力波信号及成协电磁对应体的双中子星并合事件,GW170817的发现提供了诸多天体物理过程与现象的关键信息,标志着多信使天文学新时代的开启.但地基引力波探测设备的探测灵敏频段较高,为双中子星并合事件... 详细信息

作为目前唯一一例人类明确探测到引力波信号及成协电磁对应体的双中子星并合事件,GW170817的发现提供了诸多天体物理过程与现象的关键信息,标志着多信使天文学新时代的开启.但地基引力波探测设备的探测灵敏频段较高,为双中子星并合事件提供引力波预警信号的能力有限.因此,我们考虑利用空间分赫兹引力波探测器为人们提供足够长时标的引力波信号预警,以实现后随电磁搜寻设备对并合事件的及时响应.在假定四年任务运行周期的条件下,本文重点展示了两类空间分赫兹引力波探测器(B-DECIGO和DO-Conservative)定位双中子星并合事件天区及并合时间的能力.对于在探测器开始运行后1–4年内并合的事件,探测器提供的空间、时间定位的预期结果最好,分别可达ΔΩ~10^(–2)deg^(2)和Δt_(c)~0.2 s.围绕因双中子星并合而产生的各类电磁暂现事件,我们针对高能辐射、紫外-光学-近红外辐射、射电辐射等举例讨论了可能的天体物理过程,以及利用空间分赫兹引力波探测器实现多信使预警探测的独特优势与未来展望.

关键词：引力波中子星多信使天文学辐射过程

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认识和探测宇宙的基本方法介绍

物理与工程 2023年

作者：李泽琴宁长春杨瑞冯有亮西藏大学宇宙线教育部重点实验室(西藏大学)

人类对宇宙最早的认识和观测始于可见光,之后由于有1865年麦克斯韦对于电磁波的预言、1887年赫兹的证实,以及1933年杨斯基发现银河系的射电辐射,可见光观测自此扩展到电磁波多波段观测,出现了多波段天文学。1912年,赫斯发现宇宙线,使得... 详细信息

人类对宇宙最早的认识和观测始于可见光,之后由于有1865年麦克斯韦对于电磁波的预言、1887年赫兹的证实,以及1933年杨斯基发现银河系的射电辐射,可见光观测自此扩展到电磁波多波段观测,出现了多波段天文学。1912年,赫斯发现宇宙线,使得天文观测在电磁波观测之外多了一种手段,拉开了多信使天文学的序幕。1987年,戴维斯和小柴昌俊发现了来自超新星爆发的中微子信号,这也是人类首次探测到了来自宇宙的中微子,自此又多了一种认识和观测宇宙的信使。此后2016年美国激光干涉引力波观测站LIGO探测到引力波,在补齐对于验证爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图的同时,也使得引力波成为多信使天文学目前所知的最后一种信使。本文介绍了电磁波、宇宙线、中微子、引力波这四种信使的发现历史、基本概念以及探测宇宙的基本原理,对其代表性的实验进行了收集整理,并就其中的一个典型实验进行了简要介绍。期望能够就多波段多信使天文学的发展历程给出一个比较完整的描摹。

关键词：电磁波宇宙线中微子引力波多信使天文学

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中国虚拟天文台的核心功能需求调查分析

天文研究与技术 2020年第1期17卷 111-120页

作者：许允飞樊东卫崔辰州何勃亮李长华于策肖健李珊珊米琳莹韩军陶一寒王传军张海龙刘梁李正韩叙杨丝丝杨涵溪和兰张磊崔顺王川中苏丽颖陈力乔翠兰许谦李乡儒杨海峰曹子皇王俊峰强振平白春海周卫红袁国武柏正尧李冀郑子鹏和寿圣屈彩霞孙继先逯登荣赵永恒中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学北京100049 天津大学智能与计算学部天津300350 中国科学院云南天文台云南昆明650216 中国科学院天体结构与演化重点实验室云南昆明650216 中国科学院新疆天文台新疆乌鲁木齐830011 中国科学院紫金山天文台江苏南京210008 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 中国科学院上海天文台上海200030 华中师范大学湖北武汉430079 华南师范大学广东广州510631 太原科技大学山西太原030024 厦门大学福建厦门361005 西南林业大学云南昆明650224 云南民族大学昆明云南650500 云南大学云南昆明650500 河北师范大学河北石家庄050024 河北工业大学天津300401 中国科学院紫金山天文台青海观测站青海德令哈817000

经过十余年的不断建设和发展,中国虚拟天文台(China-VO)已成为支撑天文学观测、研究、教学的重要技术和资源平台。随着多信使天文学和时域天文学时代的到来,虚拟天文台也需要升级自身的核心能力,给天文工作者提供更精准的服务和技术支... 详细信息

经过十余年的不断建设和发展,中国虚拟天文台(China-VO)已成为支撑天文学观测、研究、教学的重要技术和资源平台。随着多信使天文学和时域天文学时代的到来,虚拟天文台也需要升级自身的核心能力,给天文工作者提供更精准的服务和技术支撑。为此,中国虚拟天文台团队结合天文学的发展方向和信息技术发展趋势梳理了一份核心技术需求清单,并以问卷的形式针对领域内专家和用户开展了调研。通过对调研结果的统计分析,中国虚拟天文台团队明确了未来一段时期的主要努力方向和目标,计划采用平台化开发模式,并开放第三方开发接口,以吸引更多感兴趣的开发者基于虚拟天文台资源做出实用的工具,更好地实现资源与技术向服务的快速转换。

关键词：虚拟天文台功能需求多信使天文学时域天文学