“太极计划”探路者科学目标理论论证会 理论物理研究所 国科大 力学研究所 2018.1.8
“太极计划”总体科学目标 MBHB 10-100 per year EMRI 25 per year GB 25000 SGB Credit: Danzmann 2013
MBHB
• MBHB ( 𝟏𝟎 𝟒 to 𝟏𝟎 𝟖 𝑴 ☉ ) – 最早的黑洞什么时候形成的? – 黑洞如何形成和演化的? – 大质量黑洞在星系演化和结构形成中的作用? – 宇宙的膨胀历史 – 检验引力理论
EMRI
• EMRI (1 to 10 𝑴 ☉ into 𝟏𝟎 𝟒 to 𝟏𝟎 𝟔 𝑴 ☉ ) – 在星系核中星体动力学 – 在星系核中质量分布 – 检验对Kerr度规的偏离 – 引力是否与其他动力学场存在耦合
GB (WW, WN, WBH, NN, NBH, BHBH)
• GB in the Milky Way – 银河系内致密双星的空间分布、轨道和质量 – 银河系内致密双星的形成和并合 – 星体的演化和死亡
Stochastic GWs
• Stochastic GWs – 直接探测普朗克能标的物理 – 宇宙早期的相变物理 – 拓扑缺陷（譬如，宇宙弦）是否存在 J. Liu, Z.K. Guo, R.G. Cai, G. Shiu, Phys. Rev. Lett. 120 (2018)
Credit: Danzmann 2013
Taiji pathfinder e-Taiji Mini-Taiji 引力波源 Taiji pathfinder e-Taiji Mini-Taiji 超大质量黑洞 < 1 3-60事件/年 极端质量比双星系统 致密双星系统 10-100事件 宇宙引力波背景 探测概率极
次级科学目标1：引力红移 1976年NASA： Gravity Probe A 1万公里-氢钟 测量20分钟， 引力红移精度：7×10-5 红移量： 空-地频率比对中的牛顿项、 空地时间比对没有该项 GR的 引力红移 SR的 速度红移 太极试验星 空地时间比对 1976年NASA： Gravity Probe A 1万公里-氢钟 测量20分钟， 引力红移精度：7×10-5 空间站-地面 时间比对 红移量 试验星-地面 时间比对 红移量
次级科学目标2：引力磁场效应 引力磁场效应 + SR 的 Sagnac 效应
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