通過觀測引力波了解早期宇宙演化信息

位於美國的激光干涉儀引力波觀測台（LIGO）在引力波觀測上接連取得成功，那麼，中國還需要投入龐大資金進行引力波探測計劃嗎？空間引力波探測計劃「太極計劃」主要召集人之一、中國科學院大學副校長吳岳良院士的回答很堅決：「需要。因為我們的科學目標不一樣，我們希望發現的是中低頻段的引力波信號，它們帶著宇宙演化早期的信息。」

吳岳良介紹，LIGO的設計性能對高頻段引力波信號比較靈敏，而「太極計劃」將聚焦中低頻段的引力波信號。「高頻段引力波信號多是由小黑洞併合等事件產生的」，小黑洞是恆星「死亡」後迅速坍塌形成的，從宇宙演化的時間尺度而言，都是「近期」發生的事件。

吳岳良說：「『太極計劃』想要探測的是中低頻段的引力波信號，這些信號可能由大質量或中等質量黑洞併合產生，而大質量、中等質量黑洞在宇宙演化早期就已經形成了，通過觀測它們，我們能了解到宇宙早期的情況。」

吳岳良介紹，與其他計劃中的引力波探測計劃相比，「太極計劃」能更大程度地保證實驗的精確性和技術的可操作性——「太極計劃」是將三顆衛星發射到太陽軌道上，在位於偏離地球—太陽方向約18~20度的位置進行繞日運動。

吳岳良說：「比如，如果衛星是繞地球轉，那就不可避免地因為與太陽距離不同的關係產生溫度差，這對衛星探測到的信號精度有很大影響。而在太陽軌道，就能保持溫度穩定。」而繞地飛行由於衛星間激光干涉臂長在十萬公里級，因此激光干涉的精度需達到0.1皮米，「在目前的技術手段下，要想達到這樣的目標實在是太困難了」。但在太陽軌道，衛星間干涉臂長可到幾百萬公里，達到相同的精度，激光干涉只要達到幾個皮米就可以了，「在技術上更容易實現」。同時，繞日運行可以避開地球重力場的影響。

吳岳良透露，目前「太極計劃」正在進行國家立項討論，「LIGO的成功對我們是一種促進，我們將加快推動『太極計劃』的進程」。

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