【摘要】：引力波是愛(ài)因斯坦最重要的預(yù)言之一,是檢驗(yàn)廣義相對(duì)論正確性的重要工具.引力波理論及其探測(cè)一直以來(lái)都是理論物理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家感興趣的研究領(lǐng)域.事實(shí)上,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)已經(jīng)具備了建造極度靈敏的地面探測(cè)器以及空間探測(cè)器的能力,直接探測(cè)引力波已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí).2015年9月14日,LIGO首次直接探測(cè)到引力波,該信號(hào)源自一次雙黑洞并合事件,自此人類(lèi)進(jìn)入引力波常規(guī)化探測(cè)階段,終于拉開(kāi)了引力波天文學(xué)時(shí)代的序幕.地面引力波探測(cè)器最主要的波源是處于旋近和并合階段的致密雙星.如果在探測(cè)到這些波源所輻射出的引力波信號(hào)的同時(shí),又能觀測(cè)到波源對(duì)應(yīng)的電磁波信號(hào),那么引力波信號(hào)和電磁波信號(hào)可以相互補(bǔ)充,形成新的觀測(cè)模式.然而單個(gè)地面引力波探測(cè)器很難準(zhǔn)確地探測(cè)引力波信號(hào),也不能進(jìn)行波源精確定位,將多個(gè)探測(cè)器聯(lián)網(wǎng)組合,這樣既能準(zhǔn)確探測(cè)引力波信號(hào),又能大幅提高引力波波源的定位精度.本文中,首先介紹探測(cè)器聯(lián)網(wǎng)對(duì)引力波信號(hào)GW150914源的定位情況,然后介紹了兩種最常用的估計(jì)定位精度的方法,即馬爾科夫鏈蒙特卡羅(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的方法和解析的方法.最后,選用一種解析的方法討論未來(lái)中國(guó)引力波探測(cè)器與日本及澳大利亞所組成的探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)的定位精度,并給出了中國(guó)的較優(yōu)臺(tái)址.最后,還討論了中國(guó)加入世界引力波探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)行列對(duì)引力波波源定位的貢獻(xiàn).
[Abstract]:Gravitational wave is one of Einstein's most important predictions and an important tool to test the correctness of general relativity. Gravitational wave theory and its detection have always been interested in theoretical physicists and experimental physicists. In fact, with the development of science and technology, human beings have the ability to build extremely sensitive ground detectors as well as space detectors, and direct detection of gravitational waves has become a reality. On September 14, 2015, the LIGO first directly detected gravitational waves. The signal originated from a double black hole merging event. Since then, humans have entered the conventional detection phase of gravitational waves, and finally opened the prelude of gravitational wave astronomy. The main wave source of the ground gravity wave detector is the dense binary star which is in the phase of close and merge. If the gravitational wave signals emitted by these sources are detected while the electromagnetic signals corresponding to the wave sources can be observed, then the gravitational wave signals and the electromagnetic wave signals can complement each other and form a new observation mode. However, it is very difficult for a single ground gravity wave detector to detect the gravitational wave signal accurately, nor can it accurately locate the wave source, so that the multiple detectors can be connected to each other, so that the gravitational wave signal can be detected accurately. It can also greatly improve the positioning accuracy of gravitational wave source. In this paper, the localization of gravitational wave signal GW150914 source with detector networking is introduced firstly, and then the two most commonly used methods, Markov chain Monte Carlo (Markov Chain Monte Carlo,MCMC (MC-MC), and analytical method are introduced. Finally, an analytical method is used to discuss the positioning accuracy of the network of Chinese gravitational wave detectors and Japanese and Australian detectors in the future, and the optimal site of China is given. Finally, the contribution of China's joining the world gravitational wave detector network to the localization of gravitational wave source is also discussed.
【作者單位】： 北京師范大學(xué)天文系;
【基金】：北京師范大學(xué)科學(xué)研究基金 中央高�；A(chǔ)研究基金 國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):11373014,11073005) 中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)項(xiàng)目(編號(hào):XDB09000000) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(編號(hào):2012CB821804,2014CB845806)資助
【分類(lèi)號(hào)】：O412.1

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