利用引力波探测基础物理

13亿光年外两个黑洞的爆炸性并合首次让我们得以窥探这些事件周围时空的极端引力区域。当这些极致密天体达到高达光速60%的速度时，此类碰撞事件制造了场强、非线性且高度动态的恶劣时空环境——这是人类历史上尚未探测过的领域。2015年9月14日，现代工程的卓越成就使得激光干涉引力波天文台（LIGO）的两台探测器同时记录到了来自此类事件的标志性啁啾信号。这一被命名为“GW150914”的引力波事件为观测宇宙开辟了全新的窗口，提供了从全新视角探测基础物理的独特机遇。自这一历史性事件以来，LIGO/Virgo合作组（LVC）在前两次观测运行中又确认了十个额外的引力波信号，由多种不同事件组成。在这些新编目的探测中，重要的是GW170817——首次探测到来自两颗中子星并合的引力波，从而揭示其中超核物理的新见解。本论文探讨这一利用引力波中编码的关于其来源的信息、从全新视角探测基础物理的独特机遇。A部分聚焦于通过双中子星并合引力波中编码的潮汐信息探测核物理。B部分聚焦于通过该引力波信号中编码的此类时空残迹检验广义相对论。