科技大学物理学系副教授刘涛领导的研究团队提出了一种探测高频引力波的突破性方法。该团队的创新方法可利用现有的、技术上可行的行星磁层天文望远镜成功探测高频引力波，为以有效且技术上可行的方式研究早期宇宙和剧烈的宇宙事件开辟新的可能性。
引力波是由各种天文现象产生的，例如早期宇宙的相变和原始黑洞的碰撞。然而，它们的效应极其微弱，并且仅使用干涉测量法在相对较低的频段被发现。因此，使用引力波观测宇宙面临着巨大的技术挑战，特别是在探测 1 千赫兹以上的高频频段时，干涉测量法的使用受到严格限制。
为了解决这一难题，刘涛教授和他的博士后研究员张晨博士与中国科学院高能物理研究所的任静研究员合作，在最近的研究中取得了重大突破。这项研究利用了引力波在磁场中可以转换成潜在可探测的电磁波这一有趣的物理效应。通过利用行星磁层内的延伸路径，可以提高转换效率，从而产生更多的电磁波信号。由于行星实验室内信号通量的角分布很广，因此对于具有宽视场的望远镜来说，探测能力可以进一步提高。
这种创新方法允许单个天文望远镜充当引力波信号的探测器。通过组合多个望远镜，可以实现从兆赫到 10^28 赫兹的广泛高频引力波频率覆盖。这个频率范围相当于天文观测中使用的电磁波谱，包括很大一部分以前从未在引力波探测中探索过的部分。这项研究对低地球轨道上的卫星探测器和木星磁层内正在进行的任务的灵敏度进行了初步评估。
这项研究于 3 月发表在《物理评论快报》上，随后 5 月《自然天文学》在一篇题为《行星大小的实验室提供宇宙学见解》的文章中重点介绍了这项研究。这强调了这项研究对未来研究新型引力波探测技术铺平道路的重要性。
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