TEGO：革新重力波探測，重塑我們對重力的理解

今天要介紹的TEGO（四面體星座重力波天文臺），正以其獨特的四面體太空船陣列，為重力波探測帶來革命性的改變，大幅提升了探測的靈敏度與穩定性。

TEGO採用了先進的噪音抑制技術，並且在探測多樣的極化模式方面展現出更大的靈活性，這有助於我們更深入地掌握重力以及時空的奧秘。與依賴三角形平面結構的現有太空重力波天文臺（如雷射干涉太空天線LISA）相比，TEGO的創新設計突破了其限制。它具有由四艘太空船構成的三維四面體構型，額外增加了一艘太空船和雷射望遠鏡，提高了系統的冗餘性。

這種獨特的結構還形成了一個穩定的質心，顯著增強了系統整體的穩定性和可靠性。此外，TEGO的六條雷射鏈路能夠同時探測重力波的六種極化模式，其中還包括了廣義相對論預測之外的模式，例如標量縱向模式。重力波是時空結構中的扭曲或漣漪，2015年由先進的LIGO探測器首次探測到，它們由諸如黑洞碰撞、超新星爆發或中子星合併等災難性事件產生。

透過整合先進的時間延遲干涉測量（TDI）技術，TEGO有效地抑制了雷射頻率噪音，提高了對重力波訊號的靈敏度。其創新設計在不同軌道位置上最大化了重力波極化模式的響應振幅，提供了更大的靈活性，並為未來的重力波探測拓展了機會。

TEGO的創新設計為提取重力波極化模式提供了更多的自由度，預計將在未來的重力波探測中發揮重要作用。中國科學院國家天文臺論文作者金紅波表示：「基於TEGO構型探測重力波，可能會揭示更多的重力波極化模式，這有助於深化對廣義相對論的理解，並揭示重力和時空的本質。」中國科學院大學論文作者喬從豐補充道：「TEGO的提出，不僅展現了中國在重力波探測領域的創新能力，也為未來的太空科學任務提供了新的可能性。」

論文中詳細闡述了TEGO的更多細節，包括其軌道設計、時間延遲干涉測量（TDI）系統，以及針對特定白矮星雙星系統J0806的重力波訊號模型的極化響應分析。這一成果不僅標誌著中國在重力波探測領域取得了新進展，也為全球科學界提供了一個全新的重力波天文臺。

參考文獻：由金紅波和喬從豐撰寫的《四面體星座重力波天文臺》，2024年12月10日，《中國科學：物理 力學 天文學》。DOI：10.1007/s11433 - 024 - 2519 - 6。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項和中國科學院大學基礎研究基金的支援。