（文章转载自EurekAlert! ，原刊于2024年6月5日）

由香港科技大学（科大）物理系副教授刘滔教授领导的研究团队，最近提出了一种探测高频重力波（high-frequency gravitational waves， HFGWs）的突破性方法，只需利用现时正在运作以及未来建造的天文望远镜，便可能在行星磁层中有效地探测高频重力波。 这项研究突破有可能大大提高科学家探测高频重力波的能力，并促进对早期宇宙和剧烈天文事件的研究。

重力波可由早期宇宙的相变、原始黑洞的碰撞，甚至是高温粒子的辐射和衰变等事件产生，但重力波效应极其微弱，目前只在相对较低的频段中利用干涉测量被发现。 利用重力波探索天文和宇宙学，仍然非常困难，尤其在1000 赫兹以上的高频段，干涉测量技术的使用也受到极大限制。

为了解决这个问题，刘滔教授带领及其博士后研究员张晨博士，与中国科学院高能物理研究所任婧教授合作组成的研究团队，取得突破性研究结果。 研究利用了一个有趣的物理效应，即重力波在磁场中可以转换为潜在的、可被侦测到的电磁波。 若利用行星磁层内的长路径提高转换效率，便可产生更多的电磁波讯号。 由于这类行星实验室内信号通量的角分布广泛，因此若望远镜具有宽视野，探测能力可获得进一步增强。

这个崭新概念让天文望远镜化身成重力波信号的探测器，通过不同天文望远镜的合并使用，可以广泛覆盖高频重力波频率，与天文观测的电磁波频率相同（约兆赫兹至10^28赫兹）。 这甚至包括很大一部分以前从未探索过的重力波频段。 这项研究对近地轨道卫星探测器，以及木星磁层内正在执行任务的探测器的灵敏度，都进行了初步评估。

这次研究和相关结果已于 3月在《物理评论快报》发表，及后于5月更获《自然天文学》的重点文章以「以行星大小的实验室为宇宙学提出新见解（Planet-sized laboratories offer cosmological insights）」为题撰文介绍，强调这项研究对未来研究新型重力波探测技术的重要性。

由科大物理系副教授刘滔教授提出的突破性概念，让地球磁层中的天文望远镜化身成重力波讯号的探测器。