AS物理學(xué)家獲得NSF資助以加強(qiáng)引力波數(shù)據(jù)分析

2015 年，激光干涉儀引力波天文臺 (LIGO) 首次探測到引力波——兩個黑洞災(zāi)難性碰撞在時空結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的漣漪。錫拉丘茲大學(xué)引力波小組在這一 重大發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮了主導(dǎo)作用，證實了愛因斯坦廣義相對論的重大預(yù)測。自從第一次發(fā)現(xiàn)以來，LIGO 已經(jīng)探測到數(shù)十次黑洞碰撞并觀察到兩顆中子星的碰撞， 看到宇宙制造黃金和鉑金. 今天，藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院 (A&S) 的物理學(xué)家正在努力設(shè)計宇宙探索者：下一代引力波天文臺，能夠更深入地觀察宇宙并以比以往任何時候都更高的精度進(jìn)行觀察。

在這些物理學(xué)家中 ，有查爾斯·布萊曼 (Charles Brightman) 物理學(xué)教授鄧肯·布朗 ( Duncan Brown ) 和錫拉丘茲大學(xué) (Syracuse University) 負(fù)責(zé)研究的副校長。Brown 最近獲得了美國國家科學(xué)基金會 (NSF) 提供的 210,000 美元贈款，用于開發(fā)先進(jìn)的算法和計算技術(shù)，以探索如何從未來探測器的信號豐富的數(shù)據(jù)中提取天體物理學(xué)信息。

引力波是由宇宙中最猛烈和最活躍的過程產(chǎn)生的。當(dāng)兩個黑洞碰撞或大質(zhì)量恒星在其生命末期爆炸時，它們會在時空中產(chǎn)生波，可以使用引力波探測器進(jìn)行觀測。Cosmic Explorer 將足夠靈敏，以研究宇宙中形成的第一批恒星的殘余物的碰撞。但要在 2030 年代中期實現(xiàn)目標(biāo)建造日期，現(xiàn)在就需要對技術(shù)開發(fā)進(jìn)行投資。

Brown 將利用 NSF 的資金開發(fā)新的算法，以使用 Cosmic Explorer 檢測信號并了解觀測到的波中編碼的天體物理學(xué)。這項研究還將有助于估計充分利用下一代探測器的科學(xué)潛力所需的計算資源，并培養(yǎng)準(zhǔn)備好在這個新觀測窗口內(nèi)探索宇宙的研究人員社區(qū)。

“引力波天文學(xué)是一個了不起的領(lǐng)域，”布朗說。“有了 Cosmic Explorer，人類將從第一次瞥見引力波天空，到在一個人的一生中探測到宇宙中的每一次黑洞合并。我們現(xiàn)在需要開始為 Cosmic Explorer 帶來的激動人心的數(shù)據(jù)洪流做準(zhǔn)備。”

通過這筆贈款的教育部分，A&S 物理系的本科生和研究生將學(xué)習(xí)提高美國 STEM 勞動力競爭力的計算技能。該獎項還將支持將高性能計算引入賓夕法尼亞州農(nóng)村學(xué)區(qū)的努力，并在 K-12 學(xué)校推廣 STEM 教育。