9月16日，我校引力與宇宙學中心與中山大學、華中科技大學等單位在新一期國際權威期刊《自然-天文》（Nature Astronomy）上在線發表了題為《Concepts and status of Chinese space gravitational wave detection  projects》的學術論文。

引力波是時空的漣漪，藏著無數關于宇宙起源、演化和時空結構的信息。100多年前愛因斯坦廣義相對論預言了她的存在，但直到2016年2月11日，美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)宣布在2015年9月14日人類首次直接探測到了引力波，自此宣告了引力波天文學時代的到來。

至今，美國的LIGO和歐洲的VIRGO觀測到了50個引力波事件，這些信號都是由天體中恒星級雙黑洞、雙中子星、黑洞與中子星或黑洞與其他奇異致密星體合并產生的。地面引力波探測器有局限性，只能檢測到由恒星級黑洞或中子星并合所發出的頻率較高的短暫強烈的引力波。如果要利用引力波更加深入了解天文學領域，就必須進入太空。

此次《自然-天文》雜志發文是中國科學家第一次在國際頂尖學術刊物完整、系統地介紹中國引力波研究發展的歷史、投入、規劃及進展。文章介紹了在中國開展引力波探測得到了黨和國家的高度重視。國家科技部啟動了引力波探測重點專項、國家自然科學基金委啟動了引力波重大計劃，科學院、教育部等部門對引力波的研究也有了中、遠期布局。中國科學家獨立提出了“太極”與“天琴”兩個空間引力波探測計劃，加入到了引力波這一國際最前沿、最基礎的科學研究競爭隊列。

中國空間引力波探測的太極計劃，與歐洲LISA計劃基本相同，為在距離地球約5000萬公里的日心軌道上，發射三顆全同衛星，三星編隊軌道以太陽為中心，設計干涉臂臂長即衛星間距300萬公里。2016年，提出該計劃的中國科學院為實現它制定了“三步走”發展路線。

天琴計劃作為中國自主空間引力波探測計劃，被稱為中國方案。與歐洲LISA計劃不同，天琴計劃采用的是地心軌道方案，在空間引力波探測上，具有互補性。它的目標是在2035年前后，在約10萬公里高的地球軌道上，部署3顆全同衛星，構成邊長約為17萬公里的等邊三角形星座，建成空間引力波天文臺“天琴”，開展引力波的空間探測。

該論文分析認為，單個探測器對于不同空間方位的敏感度不同。不同的探測器聯合起來不僅可以覆蓋更寬廣的空間，而且可以更加精確地確定引力波源的物理參數，從而更好地理解種子黑洞的起源及演化、宇宙的起源及演化與引力的本質特性等。另外，與LISA相比，天琴對相對高頻信號（0.1赫茲）觀測更加敏感，由于波源定位能力隨頻率增大而提高，天琴在對高頻引力波波源的定位能力方面具有明顯的優勢。考慮到LISA與天琴不同的設計理念與運行軌道，它們聯合觀測時能互補，在1-100毫赫茲范圍內，LISA-天琴聯合觀測網的定位精準度比單個探測器高且定位效率也高，覆蓋天區范圍更廣闊。天琴的敏感頻率在幾十毫赫茲頻段，它的定位及探測能力不會受到探測器面指向固定參考源的影響。

中國引力波探測天琴計劃、太極計劃以及歐美的LISA計劃都是探測低頻引力波的太空探測方案，本世紀三十年代這三個計劃都將開始執行，全人類都在觀望著這三個空間引力波觀測站能否互相協作，共同揭示更深刻的引力物理本質與宇宙奧秘，這是值得我們期待的。在該篇文章中，作者對各國空間引力波天文臺聯合探測的意義及可能得到的前瞻性創新科研成果第一次發出了中國聲音。

上述論文由我校王斌教授與中科院院士、中山大學校長羅俊教授以及華中科技大學龔云貴教授共同完成，揚州大學引力與宇宙學中心為共同通迅單位。