“太极计划”科学目标理论论证会 理论物理研究所 国科大 2018.3.20
太极计划的科学目标： 超大质量双黑洞系统（MBHB） 极端质量比双星系统（EMRI） 银河系内致密双星系统(GB) 随机引力波背景(SGWB)
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 (WW, WN, WBH, NN, NBH, BHBH) – 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
SGWB
• SGWB – 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
Mini-Taiji Taiji 引力波源 Mini-Taiji Taiji 超大质量双黑洞系统 3-60事件/年 10-100事件/年 极端质量比双星系统 < 1 25事件/年 致密双星系统 10-100事件 25000事件 随机引力波背景 探测概率极 能探测到
建议子课题设置： 课题：科学目标深化论证 1100万 子课题1：系统仿真和数据分析（国科大）550万 子课题1：系统仿真和数据分析（国科大）550万 为实验技术方案，仪器设计和性能评估提供理论依据： 探测器轨道及构型研究 光学系统仿真及噪声分析 无拖曳控制系统仿真及噪声分析 航天器平台系统仿真及噪声分析 探测器编队整体仿真 为数据处理和解释提出科学依据： 数据预处理（零级数据） 时间延迟干涉-TDI(一级数据) 数据处理流水线（二级数据） 子课题2：理论研究：（理论所）550万 根据项目的科学目标，对黑洞合并过程、早期宇宙的演化等进行理论探索 开展数值相对论研究，发展爱因斯坦广义相对论理论，揭示引力的本质
谢谢！