AS物理學家獲得NSF資助以加強引力波數(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——兩個黑洞災難性碰撞在時空結(jié)構中產(chǎn)生的漣漪。錫拉丘茲大學引力波小組在這一 重大發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮了主導作用，證實了愛因斯坦廣義相對論的重大預測。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，藝術與科學學院 (A&S) 的物理學家正在努力設計宇宙探索者：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行觀察。

在這些物理學家中 ，有查爾斯·布萊曼 (Charles Brightman) 物理學教授鄧肯·布朗 ( Duncan Brown ) 和錫拉丘茲大學 (Syracuse University) 負責研究的副校長。Brown 最近獲得了美國國家科學基金會 (NSF) 提供的 210,000 美元贈款，用于開發(fā)先進的算法和計算技術，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)目標建造日期，現(xiàn)在就需要對技術開發(fā)進行投資。

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。這項研究還將有助于估計充分利用下一代探測器的科學潛力所需的計算資源，并培養(yǎng)準備好在這個新觀測窗口內(nèi)探索宇宙的研究人員社區(qū)。

“引力波天文學是一個了不起的領域，”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習提高美國 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)村學區(qū)的努力，并在 K-12 學校推廣 STEM 教育。