位於美國的鐳射干涉儀引力波觀測臺(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資訊。”
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産生的”,小黑洞是恒星“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。
吳岳良説:“‘太極計劃’想要探測的是中低頻段的引力波信號,這些信號可能由大品質或中等品質黑洞併合産生,而大品質、中等品質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。
吳岳良説:“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産生溫度差,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鐳射干涉臂長在十萬公里級,因此鐳射干涉的精度需達到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,鐳射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,繞日運作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”。(本報北京6月19日電 本報記者 齊 芳)