[转载]【物理与天文学院微信公众号】我院天琴中心胡一鸣副教授与研究团队在随机引力波背景方向取得研究进展

近日，我院天琴中心胡一鸣副教授与研究团队系统分析了毫赫兹频段的随机引力波背景，特别针对天琴引力波探测器，对其探测能力开展了理论分析。这项工作是团队针对天琴五大类波源系统开展探测能力评估的最后一项。研究结果以“Science with the TianQin Observatory: Preliminary Results on stochastic gravitational-wave background”为题发表于引力物理领域国际主流杂志Physical Review D。

随机引力波背景是指由大量无法被单独识别的引力波信号叠加而成的随机信号。一些引力波信号，如恒星级双黑洞旋近、银河系致密双星等，如果信噪比足够强，可以被单独证认、识别；但如果单个信号信噪比不够强，则无法被识别。此类信号的大量非相干叠加，可以形成随机引力波背景。反过来，如果单个信号的信噪比超出噪声，但同频段内有许多信号互相混叠，也会形成类似的随机信号。但由于强度超出噪声曲线，因此被称为前景信号。

       在本课题研究中，胡一鸣副教授与研究团队研究了天文学起源和宇宙学起源的随机引力波背景，探讨了天琴引力波探测器对各类随机引力波背景的预期探测能力。如下图所示，淡紫色阴影区域表示天琴运行一年对应的灵敏度。天体物理学起源的双白矮星、双黑洞和双中子星，其预期的探测信噪比不超过一百；宇宙早期一级相变、宇宙弦以及原初引力波等宇宙学起源随机引力波背景具有极高的模型不确定性。虽然标准理论并不预言其存在，但依据现有实验限制给出的上限仍然可以对应上万的探测信噪比。

论文第一作者为天琴中心博士生梁正程，课题指导老师为胡一鸣副教授。其他作者包括蒋贇副教授、博士生程俊、张建东特聘副研究员和梅健伟教授。本工作得到了国家重点研发计划“引力波探测”重点专项、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等的支持。

论文网址：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.105.022001