这是一篇关于极地激光干涉空间天线LISA(Laser Interferometer Space Antenna)探测器和相关科学的综述性评论文章。该文章由几位作者在一次Lorentz中心研讨会后撰写而成,主要内容包括:

第一,介绍了LISA的任务目标、工作原理和关键技术。LISA由三颗航天器组成等边三角形编队,通过交换红外线激光束来测量自由落体质量之间的相对运动,从而探测引力波。LISA继承了先导预研探测器LISA Pathfinder的关键技术,将在2034年左右发射。

第二,阐述了LISA预计可能探测到的引力波源及其科学意义。预期的引力波源包括:超大质量黑洞并合、恒星质量致密双星系统、极端质量比并合、白矮星系统周围的系外行星/棕矮星等。这些源头将为研究黑洞物理学、引力理论测试、星系演化、宇宙学等提供独特机遇。

第三,讨论了LISA数据分析的挑战与策略。LISA数据分析将与地基引力波探测器存在显著差异,需要全新的分析算法和pipelines,如全局拟合法。分析的难点包括:仪器噪声难以直接测量、长暂源导致非平稳性、叠加信号难以区分、持续时间存在数据间断等。

第四,展望了LISA与其它多频段引力波探测器、电磁波探测器之间的协同作用。多波段、多探测器联合观测,有望开启引力波天文学的新时代。

总的来说,这篇评论文章全面阐释了LISA探测器的科学目标、预期发现及其广阔的科学影响,并指出了数据分析面临的诸多挑战和可能的解决方案,为LISA任务作了充分的理论准备。