天琴计划天文学白皮书《Gravitational Wave Astronomy With TianQin》在国际综述期刊发表

       作为我国主导的空间引力波探测任务，天琴计划旨在开展毫赫兹引力波探测，预计将于约十年后发射。近日，中山大学天琴中心牵头撰写的天文学白皮书《Gravitational Wave Astronomy With TianQin》发表在国际综述期刊《Reports on Progress in Physics》。作为天琴计划的天文学白皮书，该文系统总结了当前毫赫兹引力波天文学的研究进展，并重点介绍了天琴对典型天体系统的观测前景，包括恒星级双致密星系统、大质量双黑洞系统、大质量比并合系统等。

       在恒星级双致密星方面，天琴将与LISA、地面探测器协同工作，实现对双黑洞早期旋近阶段的观测，从而帮助区分其形成路径，例如是源于双星系统孤立演化过程，还是在活动星系核或球状星团中由动力学俘获而形成。天琴还将大规模探测双白矮星系统，为理解银河系的恒星形成历史和致密X射线双星等特殊系统提供关键数据。

       在大质量双黑洞方面，天琴的频率覆盖范围与LISA互补，天琴在十万倍太阳质量的中等质量黑洞并合事件中更具优势。借助其地心轨道，天琴可实现数据的实时传输，在黑洞合并前向电磁望远镜发出预警，推动多信使天文学的发展。联合观测也将大幅提升源定位精度和信噪比，为理解黑洞增长机制提供前所未有的机会。

       在大质量比旋近系统方面，天琴在探测由中等质量黑洞与恒星级黑洞所构成的大质量比系统方面具备独特优势。联合LISA的同时或连续探测将提升这些极端系统的参数测量精度，尤其是在天空定位方面，将有助于与电磁观测相结合揭示其环境性质。

       该白皮书为天琴计划制定科学目标、优化任务设计提供了坚实的基础，也标志着我国在空间引力波天文学领域的研究进入新阶段。中山大学李恩坤副研究员、肇庆学院刘帅副教授、北京雁栖湖应用数学研究院Alejandro Torres-Orjuela助理教授、北京大学陈弦副教授、稲吉恒平副教授、中山大学王龙副教授等作为协调人主导了章节撰写，中山大学胡一鸣教授是本文的通讯作者。共有来自11个国家和地区、35个科研机构的53位作者贡献到本文的写作。本工作得到了广东省基础与应用基础研究重大项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等多个项目的支持。