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----引力波与天体物理

发布时间:2017-11-10          来源:           浏览次数:

小组成员:

教师: 王炎 副教授(ywang12@hust.edu.cn)

博士后: 苏威 博士

博士生: 胡新春,周明越

硕士生: 李小红,冯文凡,靳鸿鸣


研究方向

  引力波是爱因斯坦广义相对论的重要理论预言,它是以光速传播的四维时空背景上的波动。引力波的探测能够在极端条件下检验基础物理理论,同时它也是除电磁波和物质粒子(宇宙射线)之外的一种全新的信息载体,为人类打开了观测宇宙的新窗口。本小组主要研究与引力波探测相关的实验方案设计,数据处理方法,科学目标分析,以及天体物理等。自2014年以来本小组获国家自然科学基金委青年科学基金项目、重大研究计划(培育项目)和重大项目等的支持。目前开展的研究方向包括:

  • 面向“天琴”计划的空间引力波探测理论与模拟的研究

  “天琴”计划利用空间激光干涉的方法探测低频(10-4 — 1 Hz)引力波。三颗无拖曳的飞行器组成等边三角形编队,飞行器距离地心10万公里,干涉臂长17万公里[详见:J. Luo, et. al. Classical and Quantum Gravity, 33 (3), 035010 (2016)]。本小组参与“天琴”计划实验方案的设计,通过分析探测器对引力波的响应以及轨道力学与空间环境的影响设计和优化实验方案;同时针对不同波源开展空间探测器的数据模拟与处理,科学目标的分析以及相关的引力波天文学与多信使天文学的研究。

  • 基于脉冲星计时阵列探测极低频引力波的研究

  极低频(10-9 — 10-6 Hz)引力波的一个重要来源是早期宇宙中由频繁的星系并合产生的超大质量黑洞双星系统。利用大口径射电望远镜对毫秒脉冲星周期性射电脉冲的高精度计时,脉冲星计时阵列(PTA)可以探测这个频段的引力波信号。本小组结合现已存在的和下一代基于FAST和SKA望远镜的PTA,研究极低频连续引力波信号的探测、分辨、参数估计和相关的天体物理问题。


研究成果:

期刊论文:

  1. Yan Wang and Soumya Mohanty. "Pulsar timing array based search for supermassive black hole binaries in the Square Kilometer Array era". Physical Review Letters, 118, 151104 (2017).

  2. Jun Luo, Li-Sheng Chen, ..., Yan Wang and others. "TianQin: a space-borne gravitational wave detector". Classical and Quantum Gravity, 33(3), 035010 (2016).

  3. Yan Wang, Soumya Mohanty and Fredrick Jenet. "Coherent Network Analysis for Continuous Gravitational Wave Signals in a Pulsar Timing Array: Pulsar Phases as Extrinsic Parameters". The Astrophysical Journal, 815 (2), 125, 13 pp (2015).

  4. Yan Wang, Soumya Mohanty and Fredrick Jenet. "A Coherent Method for the Detection and Parameter Estimation of Continuous Gravitational Wave Signals Using a Pulsar Timing Array". The Astrophysical Journal, Volume 795, Issue 1, article id. 96, 15 pp (2014).

  5. Yan Wang and Xiang-dong Li. "Strong field effects on emission line profiles: Kerr black holes and warped accretion disks". The Astrophysical Journal, Volume 744, Issue 2, pp. 186-197 (2012).

  6. Yan Wang, Teviet Creighton, Richard Price and Fredrick Jenet. "Strong Field Effects on Pulsar Arrival Times: General Orientations". The Astrophysical Journal, Volume 705, Issue 2, pp. 1252-1259 (2009).

  7. Yan Wang, Fredrick Jenet, Teviet Creighton and Richard Price. "Strong Field Effects on Pulsar Arrival Times: Circular Orbits and Equatorial Beams". The Astrophysical Journal, Volume 697, Issue 1, pp. 237-246 (2009). 


会议论文:

  1. Yan Wang, Soumya Mohanty and Yi-Qian Qian. "Continuous gravitational wave searches with pulsar timing arrays: Maximization versus marginalization over pulsar phase parameters". Journal of Physics: Conference Series, 2017, 840(1), 012058 (2016)

  2. Mei, Jianwei, Shao, Chenggang and Wang, Yan. "Fundamentals of the TianQin mission". Gravitation, Astrophysics, and Cosmology - Proceedings of the Twelfth Asia-Pacific International Conference. Edited by Hsu Jong-Ping et al. Published by World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2016. ISBN #9789814759816, pp. 360-361

  3. Yan Wang. "Noise in pulsar timing arrays". Journal of Physics: Conference Series, 610(1), 012019 (2015)


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