近期,中国科学院高能物理所发布正式启动原初引力波探测工作。项目首席科学家、中科院高能物理所研究员张新民在接受采访时表示,阿里即将建设的观测站将是世界上第一个地处北半球的原初引力波观测站,也是我国第一次启动引力波探测实验。他说:“项目组计划用5年的时间,在西藏阿里建成‘阿里一号’望远镜并开始科学观测。”
什么是原初引力波?
原初引力波是宇宙开端的大爆炸产生的引力波,在宇宙诞生的最初的瞬间,宇宙中充满稠密的物质,以致由粒子间的碰撞而产生的引力波被另一些粒子吸收了。在宇宙迅速扩张的暴胀阶段,宇宙的密度突然下降,释放出的引力波不再被吸收。所以,发现原初引力波被认为是对早期宇宙理论的检验。
观测站选址历时10年
西藏阿里地区位于青藏高原北部,有“世界屋脊的屋脊”之称。由于海拔高、空气稀薄,是世界上人口密度非常低的区域之一。但是对原初引力波观测来说,它独特的地理环境是极为合适的。
原初引力波的探测是以测量宇宙微波背景辐射(CMB)光子B模式偏振信号为主要手段,而CMB的地面探测对地面大气环境要求苛刻,大气中的水汽含量是一个重要的关注点。一方面空气中的水分子会吸收CMB光子,另一方面水汽也会在微波波段产生辐射,对信号形成干扰。