✖


Jump to content

СВЯЗЬ

Эта статья об обсерваториях LIGO. Чтобы узнать о других значениях, см. «Научное сотрудничество LIGO» и «Лиго (значения)» .

Лазерный интерферометр Обсерватория гравитационных волн
Диспетчерская LIGO в Ливингстоне, какой она была во время первого наблюдательного полета Advanced LIGO (O1)
Альтернативные названия СВЯЗЬ Edit this on Wikidata
Местоположение(а) Хэнфорд Сайт , Вашингтон и Ливингстон , Луизиана , США
Координаты Хэнфордская обсерватория ЛИГО: 46 ° 27'18,52 дюйма с.ш. 119 ° 24'27,56 дюйма з.д.  /  46,4551444 ° с.ш. 119,4076556 ° з.д.  / 46,4551444; -119,4076556  ( Хэнфордская обсерватория LIGO )
Обсерватория LIGO Ливингстона: 30 ° 33'46,42 дюйма с.ш. 90 ° 46'27,27 дюйма з.д.  /  30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д.  / 30,5628944; -90,7742417  ( Обсерватория LIGO Ливингстона )
Организация Научное сотрудничество LIGO  Edit this on Wikidata
Длина волны 43 км (7,0 кГц)–10 000 км (30 Гц)
Построен 1994–2002  ( 1994–2002 ) Отредактируйте это в Викиданных
Первый свет 23 августа 2002 г. Edit this on Wikidata
Стиль телескопа гравитационно-волновая обсерватория  Edit this on Wikidata
Длина 4000 м (13 123 футов 4 дюйма) Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайт www .связь .Калифорнийский технологический институт .edu Отредактируйте это в Викиданных
ЛИГО находится в США.
ЛИГО Ливингстонская обсерватория
ЛИГО Ливингстонская обсерватория
ЛИГО Хэнфордская обсерватория
ЛИГО Хэнфордская обсерватория
  Соответствующие СМИ на сайте Commons
[ править в Викиданных ]

Лазерно -интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория ( LIGO ) — это крупномасштабный физический эксперимент и обсерватория, предназначенная для обнаружения космических гравитационных волн и развития наблюдений гравитационных волн в качестве астрономического инструмента. [1] В США были построены две крупные обсерватории с целью обнаружения гравитационных волн методом лазерной интерферометрии . для измерения изменений длины (на эффективном расстоянии 1120 км) менее одной десятитысячной диаметра заряда протона Эти обсерватории используют зеркала, расположенные на расстоянии четырех километров друг от друга , . [2]

Первые обсерватории LIGO финансировались Национальным научным фондом США (NSF), были задуманы, построены и эксплуатируются Калифорнийским технологическим институтом и Массачусетским технологическим институтом . [3] [4] Они собирали данные с 2002 по 2010 год, но гравитационных волн обнаружено не было.

Проект Advanced LIGO по усовершенствованию оригинальных детекторов LIGO начался в 2008 году и продолжает поддерживаться NSF при значительном вкладе со стороны Совета по науке и технологиям Соединенного Королевства , Общества Макса Планка в Германии и Австралийского исследовательского совета . [5] [6] Усовершенствованные детекторы начали работу в 2015 году. Об обнаружении гравитационных волн сообщили в 2016 году научное сотрудничество LIGO (LSC) и Virgo Collaboration при международном участии ученых из нескольких университетов и исследовательских институтов. Ученые, участвующие в проекте и анализе данных гравитационно-волновой астрономии, организованы LSC, в который входят более 1000 ученых со всего мира. [7] [8] [9] а также 440 000 активных пользователей Einstein@Home по состоянию на декабрь 2016 г. . [10]

LIGO — самый крупный и амбициозный проект, когда-либо финансируемый NSF. [11] [12] В 2017 году Нобелевская премия по физике была присуждена Райнеру Вайсу , Кипу Торну и Барри Бэришу «за решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». [13]

Наблюдения производятся «прогонами». По состоянию на январь 2022 г. LIGO совершил три запуска (один из которых был разделен на два «подзапуска») и совершил 90 обнаружений гравитационных волн. [14] [15] Между запусками проводятся техническое обслуживание и модернизация детекторов. В ходе первого запуска, O1, который проходил с 12 сентября 2015 года по 19 января 2016 года, были обнаружены первые три объекта — все слияния черных дыр. Второй запуск, O2, проходивший с 30 ноября 2016 года по 25 августа 2017 года, выявил восемь обнаружений: семь слияний черных дыр и первое слияние нейтронных звезд . [16] Третий запуск, O3, начался 1 апреля 2019 года; он был разделен на O3a с 1 апреля по 30 сентября 2019 г. и O3b с 1 ноября 2019 г. [17] пока оно не было приостановлено 27 марта 2020 года из-за COVID-19 . [18] Запуск O3 включал первое обнаружение слияния нейтронной звезды с черной дырой. [15]

Обсерватории гравитационных волн LIGO, Virgo в Италии и KAGRA в Японии координируют свои действия для продолжения наблюдений после остановки, вызванной COVID, а наблюдательный цикл LIGO O4 начался 24 мая 2023 года. [19] [20] LIGO прогнозирует целевую чувствительность в 160–190 Мпк для слияний двойных нейтронных звезд (чувствительность: Дева 80–115 Мпк, KAGRA более 1 Мпк). [21]

История

[ редактировать ]

Фон

[ редактировать ]
ЛИГО Хэнфордская обсерватория
ЛИГО Ливингстонская обсерватория

Концепция LIGO основана на ранних работах многих учёных по проверке одного из компонентов Альберта Эйнштейна общей теории относительности — существования гравитационных волн. Начиная с 1960-х годов американские учёные, в том числе Джозеф Вебер , а также советские учёные Михаил Герценштейн и Владислав Пустовойт , разработали основные идеи и прототипы лазерной интерферометрии . [22] [23] а в 1967 году Райнер Вайс из Массачусетского технологического института опубликовал анализ использования интерферометра и инициировал строительство прототипа за счет военного финансирования, но оно было прекращено до того, как оно могло быть введено в эксплуатацию. [24] Начиная с 1968 года, Кип Торн инициировал теоретические исследования гравитационных волн и их источников в Калифорнийском технологическом институте и был убежден, что обнаружение гравитационных волн в конечном итоге будет успешным. [22]

Прототипы интерферометрических детекторов гравитационных волн (интерферометров) были построены в конце 1960-х годов Робертом Л. Форвардом и его коллегами из Hughes Research Laboratories (с зеркалами, установленными на виброизолированной пластине, а не со свободным качанием), а также в 1970-х годах (со свободно качающимися зеркалами между свет которого отражался много раз) Вайсом из Массачусетского технологического института, затем Хайнцем Биллингом и его коллегами из Гархинга , Германия, а затем Рональдом Древером , Джеймсом Хафом и коллегами из Глазго, Шотландия. [25]

В 1980 году NSF профинансировал исследование большого интерферометра под руководством Массачусетского технологического института (Пол Линсей, Питер Солсон , Райнер Вайс), а в следующем году Калифорнийский технологический институт построил 40-метровый прототип (Рональд Древер и Стэн Уиткомб). Исследование Массачусетского технологического института установило возможность создания интерферометров в масштабе 1 километр с адекватной чувствительностью. [22] [26]

Под давлением NSF Массачусетскому технологическому институту и ​​Калифорнийскому технологическому институту было предложено объединить усилия, чтобы возглавить проект LIGO, основанный на исследовании Массачусетского технологического института и экспериментальных работах в Калифорнийском технологическом институте, Массачусетском технологическом институте, Глазго и Гархинге . Древер, Торн и Вайс сформировали руководящий комитет LIGO, хотя в 1984 и 1985 годах им было отказано в финансировании. К 1986 году их попросили распустить руководящий комитет, и единственный директор, Рохус Э. Фогт был назначен (Калифорнийский технологический институт). . В 1988 году предложение по исследованиям и разработкам получило финансирование. [22] [26] [27] [28] [29] [30]

С 1989 по 1994 год LIGO не смогла продвинуться технически и организационно. Только политические усилия продолжали получать финансирование. [22] [31] Продолжающееся финансирование регулярно отклонялось до 1991 года, когда Конгресс США согласился профинансировать LIGO в течение первого года на сумму 23 миллиона долларов. Однако требования для получения финансирования не были выполнены или одобрены, а ННФ поставил под сомнение технологическую и организационную основу проекта. [27] [28] К 1992 году LIGO была реструктурирована, и Древер больше не был ее прямым участником. [22] [31] [32] [33] Текущие проблемы управления проектом и технические проблемы были выявлены в ходе проверок проекта ННФ, что привело к удержанию средств до тех пор, пока они официально не заморозили расходы в 1993 году. [22] [31] [34] [35]

В 1994 году, после консультаций между соответствующими сотрудниками ННФ, научными руководителями LIGO и президентами Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института, Фогт ушел в отставку, и Барри Бариш (Калифорнийский технологический институт). директором лаборатории был назначен [22] [32] [36] и NSF ясно дал понять, что у LIGO есть последний шанс получить поддержку. [31] Команда Бариша подготовила новое исследование, бюджет и план проекта, бюджет которого превысил предыдущие предложения на 40%. Бариш предложил Национальному научному фонду и Национальному научному совету построить LIGO в качестве эволюционного детектора, в котором было бы возможно обнаружение гравитационных волн с помощью первоначального LIGO, а с помощью усовершенствованного LIGO было бы вероятно. [37] Это новое предложение получило финансирование NSF, Бариш был назначен главным исследователем , и увеличение было одобрено. В 1994 году LIGO с бюджетом в 395 миллионов долларов США считался крупнейшим в истории проектом NSF с полным финансированием. Проект стартовал в Хэнфорде, штат Вашингтон, в конце 1994 года и в Ливингстоне, штат Луизиана, в 1995 году. Когда строительство приближалось к завершению в 1997 году, под руководством Бариша были сформированы два организационных учреждения: лаборатория LIGO и научное сотрудничество LIGO (LSC). Лаборатория LIGO состоит из объектов, поддерживаемых NSF в рамках LIGO Operation и Advanced R&D; это включает в себя администрирование детектора LIGO и испытательного оборудования. Научное сотрудничество LIGO — это форум для организации технических и научных исследований в рамках LIGO. Это отдельная организация от лаборатории LIGO, имеющая собственный надзор. Бариш назначил Вайса первым представителем этого научного сотрудничества. [22] [27]

Наблюдения начинаются

[ редактировать ]

Первые операции LIGO в период с 2002 по 2010 год не обнаружили никаких гравитационных волн. В 2004 году под руководством Бариша были заложены финансирование и основа для следующего этапа разработки LIGO (так называемого «Расширенного LIGO»). За этим последовало многолетнее закрытие, а детекторы были заменены значительно улучшенными версиями «Advanced LIGO». [38] [39] Большая часть исследований и разработок машин LIGO/aLIGO была основана на новаторских работах над детектором GEO600 в Ганновере, Германия. [40] [41] К февралю 2015 года детекторы на обеих локациях были переведены в инженерный режим. [42]

К середине сентября 2015 года «крупнейшая в мире гравитационно-волновая установка» завершила пятилетний капитальный ремонт стоимостью 200 миллионов долларов США, в результате чего общая стоимость на данный момент составила 620 миллионов долларов США. [9] [43] 18 сентября 2015 года Advanced LIGO начал свои первые официальные научные наблюдения с чувствительностью, примерно в четыре раза превышающей первоначальные интерферометры LIGO. [44] Его чувствительность должна была повышаться до тех пор, пока не планировалось достичь проектной чувствительности примерно в 2021 году. [45]

Обнаружения

[ редактировать ]

11 февраля 2016 года научное сотрудничество LIGO и Virgo Collaboration опубликовало статью об обнаружении гравитационных волн на основе сигнала, обнаруженного в 09:51 UTC 14 сентября 2015 года от двух черных дыр массой около 30 солнечных, слившихся на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет от Земли. . [46] [47]

Нынешний исполнительный директор Дэвид Рейтце объявил о результатах на мероприятии для СМИ в Вашингтоне, округ Колумбия, а почетный исполнительный директор Барри Бэриш представил физическому сообществу первую научную статью о результатах ЦЕРН. [48]

2 мая 2016 года члены научного сотрудничества LIGO и другие участники были награждены специальной премией за прорыв в области фундаментальной физики за вклад в прямое обнаружение гравитационных волн. [49]

16 июня 2016 года LIGO объявила, что был обнаружен второй сигнал от слияния двух черных дыр с массой в 14,2 и 7,5 раза больше Солнца. Сигнал был принят 26 декабря 2015 года в 3:38 UTC. [50]

Обнаружение третьего слияния черных дыр между объектами с массами 31,2 и 19,4 Солнца произошло 4 января 2017 года и было объявлено 1 июня 2017 года. [51] [52] Лаура Кадонати была назначена первым заместителем пресс-секретаря. [53]

Четвертое обнаружение слияния черных дыр между объектами массой 30,5 и 25,3 солнечных наблюдалось 14 августа 2017 года и было объявлено 27 сентября 2017 года. [54]

В 2017 году Вайс, Бариш и Торн получили Нобелевскую премию по физике «за решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». Вайс получил половину общего призового фонда, а Бэриш и Торн получили по четверти приза. [55] [56] [57]

После закрытия для доработки LIGO возобновил работу 26 марта 2019 года, а 1 апреля 2019 года Virgo присоединилась к сети детекторов гравитационных волн. [58] Оба действовали до 27 марта 2020 года, когда пандемия COVID-19 остановила работу. [18] Во время остановки из-за COVID чувствительность LIGO была дополнительно повышена, и 24 мая 2023 года начались наблюдения за O4 с новой чувствительностью. [19]

Миссия

[ редактировать ]
Кривые шума детектора для начального и расширенного LIGO в зависимости от частоты. Они лежат выше диапазонов космических детекторов, таких как усовершенствованная космическая антенна лазерного интерферометра (eLISA) и массивов синхронизации пульсаров , таких как Европейская система синхронизации пульсаров (EPTA). Показаны также характерные напряжения потенциальных астрофизических источников. Чтобы быть обнаруженным, характерная деформация сигнала должна находиться выше кривой шума. [59] Эти частоты, которые может обнаружить aLIGO, находятся в диапазоне человеческого слуха .

Миссия LIGO — непосредственное наблюдение гравитационных волн космического происхождения. Эйнштейна Эти волны были впервые предсказаны общей теорией относительности в 1916 году, когда еще не существовало технологии, необходимой для их обнаружения. Их существование было косвенно подтверждено, когда наблюдения за двойным пульсаром PSR 1913+16 в 1974 году показали распад орбиты, который соответствовал предсказаниям Эйнштейна о потере энергии гравитационным излучением. 1993 года получили Нобелевскую премию по физике За это открытие Халс и Тейлор . [60]

Давно искали прямое обнаружение гравитационных волн. Их открытие положило начало новой отрасли астрономии, которая дополнит электромагнитные телескопы и нейтринные обсерватории. Джозеф Вебер был пионером в попытке обнаружить гравитационные волны в 1960-х годах, работая над детекторами резонансных масс . Барные детекторы продолжают использоваться на шести объектах по всему миру. К 1970-м годам ученые, в том числе Райнер Вайс, осознали применимость лазерной интерферометрии для измерений гравитационных волн. Роберт Форвард управлял интерферометрическим детектором в Хьюзе в начале 1970-х годов. [61]

Фактически еще в 1960-х годах, а возможно, и раньше, были опубликованы работы о волновом резонансе света и гравитационных волн. [62] В 1971 году была опубликована работа о методах использования этого резонанса для обнаружения высокочастотных гравитационных волн . В 1962 г. М. Е. Герценштейн и В. И. Пустовойт опубликовали самую первую работу, описывающую принципы использования интерферометров для регистрации сверхдлинноволновых гравитационных волн. [63] Авторы утверждают, что при использовании интерферометров чувствительность может достигать 10 7 до 10 10 раз лучше, чем с помощью электромеханических экспериментов. Позже, в 1965 году, Брагинский подробно обсуждал источники гравитационных волн и возможности их обнаружения. Он указал на статью 1962 года и упомянул о возможности обнаружения гравитационных волн, если интерферометрическая технология и методы измерений улучшатся.

С начала 1990-х годов физики считали, что технологии развились до такой степени, что обнаружение гравитационных волн , представляющих значительный астрофизический интерес. теперь возможно [64]

В августе 2002 года LIGO начала поиск космических гравитационных волн. Ожидаются измеримые выбросы гравитационных волн от двойных систем (столкновения и слияния нейтронных звезд или черных дыр ), взрывов сверхновых массивных звезд (которые образуют нейтронные звезды и черные дыры), аккреции нейтронных звезд, вращений нейтронных звезд с деформированной корой и остатки гравитационного излучения, созданного при рождении Вселенной . Теоретически обсерватория может также наблюдать более экзотические гипотетические явления, такие как гравитационные волны, вызванные колеблющимися космическими струнами или сталкивающимися доменными стенками .

Обсерватории

[ редактировать ]

LIGO одновременно управляет двумя обсерваториями гравитационных волн: LIGO Ливингстонской обсерваторией ( 30 ° 33'46,42 дюйма с.ш. 90 ° 46'27,27 дюйма з.д.  /  30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д.  / 30,5628944; -90,7742417 ) в Ливингстоне, штат Луизиана , и Хэнфордской обсерватории LIGO, на Хэнфордской площадке Министерства энергетики США ( 46 ° 27'18,52 дюйма с.ш. 119 ° 24'27,56 дюйма з.д.  /  46,4551444 ° с.ш. 119,4076556 ° з.д.  / 46,4551444; -119.4076556 ), расположенный недалеко от Ричленда, штат Вашингтон . Эти объекты разделены расстоянием по прямой линии 3002 километра (1865 миль) по земле и 3030 километров (1883 мили) по поверхности. Поскольку ожидается, что гравитационные волны будут распространяться со скоростью света, это расстояние соответствует разнице во времени прибытия гравитационных волн до десяти миллисекунд. Благодаря использованию трилатерации разница во времени прибытия помогает определить источник волны, особенно когда третий аналогичный инструмент, такой как Virgo , расположенный на еще большем расстоянии в Европе. добавляется [65]

Каждая обсерватория поддерживает L-образную систему сверхвысокого вакуума размером четыре километра (2,5 мили) с каждой стороны. до пяти интерферометров В каждой вакуумной системе можно установить .

В обсерватории LIGO Ливингстона имеется один лазерный интерферометр в основной конфигурации. В 2004 году этот интерферометр был успешно модернизирован системой активной виброизоляции на основе гидроприводов, обеспечивающей 10-кратную изоляцию в диапазоне 0,1–5 Гц. Сейсмическая вибрация в этом диапазоне обусловлена ​​главным образом микросейсмическими волнами и антропогенными источниками (транспортное движение, лесозаготовки и т. д.).

В Хэнфордской обсерватории LIGO имеется один интерферометр, почти идентичный интерферометру Ливингстонской обсерватории. На этапах начальной и расширенной LIGO интерферометр половинной длины работал параллельно с основным интерферометром. Для этого 2-километрового интерферометра резонаторы рукавов Фабри-Перо имели ту же оптическую точность и, следовательно, вдвое меньшее время хранения, чем 4-километровые интерферометры. При вдвое меньшем времени хранения теоретическая чувствительность к деформации была такой же хорошей, как у полноразмерных интерферометров выше 200 Гц, но только вдвое хуже на низких частотах. В то же время Хэнфорд сохранил свою первоначальную систему пассивной сейсмической изоляции из-за ограниченной геологической активности на юго-востоке Вашингтона.

Операция

[ редактировать ]
Упрощенная работа гравитационно-волновой обсерватории
Рисунок 1. Светоделитель (зеленая линия) разделяет когерентный свет (из белого прямоугольника) на два луча, которые отражаются от зеркал (голубые прямоугольники); показан только один исходящий и отраженный луч в каждом плече, которые для ясности разделены. Отраженные лучи рекомбинируются и обнаруживается интерференционная картина (фиолетовый кружок).
Рисунок 2 : Гравитационная волна, проходящая через левое плечо (желтое), меняет свою длину и, следовательно, интерференционную картину.

Параметры в этом разделе относятся к эксперименту Advanced LIGO . Первичный интерферометр состоит из двух лучевых линий длиной 4 км, которые образуют интерферометр Майкельсона с рециркуляцией мощности и эталонными плечами Жира – Турнуа . Предварительно стабилизированный Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм излучает луч мощностью 20 Вт, который проходит через зеркало рециркуляции энергии. Зеркало полностью пропускает свет, падающий от лазера, и отражает свет с другой стороны, увеличивая мощность светового поля между зеркалом и последующим светоделителем до 700 Вт. Из светоделителя свет проходит по двум ортогональным плечам. За счет использования частично отражающих зеркал полости Фабри-Перо , которые увеличивают эффективную длину пути лазерного луча в плече с 4 км примерно до 1200 км. в обоих плечах создаются [66] Мощность светового поля в резонаторе 100 кВт. [67]

Когда гравитационная волна проходит через интерферометр, пространство-время в локальной области изменяется. В зависимости от источника волны и ее поляризации это приводит к эффективному изменению длины одного или обоих резонаторов. Изменение эффективной длины между лучами приведет к тому, что свет, находящийся в данный момент в резонаторе, будет немного сдвинут по фазе (в противофазе) с входящим светом. Таким образом, резонатор периодически будет слегка терять когерентность , а лучи, настроенные на деструктивную интерференцию в детекторе, будут иметь очень небольшую периодически меняющуюся расстройку. В результате получается измеримый сигнал. [68]

После примерно 280 поездок на расстояние 4 км к дальним зеркалам и обратно, [69] два отдельных луча покидают плечи и воссоединяются в светоделителе. Лучи, возвращающиеся из двух рукавов, удерживаются в противофазе, поэтому, когда оба плеча находятся в состоянии когерентности и интерференции (например, когда гравитационная волна не проходит), их световые волны вычитаются, и свет не может достигать фотодиода . Когда гравитационная волна проходит через интерферометр, расстояния вдоль плеч интерферометра сокращаются и удлиняются, в результате чего лучи становятся немного менее сдвинутыми по фазе. В результате лучи приходят в фазу, создавая резонанс , поэтому некоторое количество света попадает на фотодиод и указывает на сигнал. Свет, не содержащий сигнала, возвращается в интерферометр с помощью зеркала рециркуляции энергии, тем самым увеличивая мощность света в плечах.

В реальной работе источники шума могут вызывать движение оптики, создавая эффекты, аналогичные реальным сигналам гравитационных волн; Большая часть искусства и сложности инструмента заключается в поиске способов уменьшить эти ложные движения зеркал. [70] Фоновый шум и неизвестные ошибки (которые происходят ежедневно) составляют порядка 10. −20 , а сигналы гравитационных волн составляют около 10 −22 . После снижения шума можно достичь отношения сигнал/шум около 20 или выше в сочетании с другими детекторами гравитационных волн по всему миру. [71]

Наблюдения

[ редактировать ]
Западная опора интерферометра LIGO в резервации Хэнфорд
См. Также: Первое наблюдение гравитационных волн и Список наблюдений гравитационных волн.

Основываясь на современных моделях астрономических событий и предсказаниях общей теории относительности , [72] [73] [74] Ожидается, что гравитационные волны, возникающие на расстоянии десятков миллионов световых лет от Земли, исказят 4-километровое (2,5 мили) расстояние между зеркалами примерно на 10 −18 m менее одной тысячной диаметра заряда протона , что составляет . Эквивалентно, это относительное изменение расстояния примерно на одну часть из 10. 21 . Типичным событием, которое могло бы вызвать событие обнаружения, было бы слияние на поздней стадии двух черных дыр с массой 10 солнечных , не обязательно расположенных в галактике Млечный Путь, что, как ожидается, приведет к очень специфической последовательности сигналов, часто суммируемых под лозунгом чириканье, всплеск, звон в квазинормальном режиме, экспоненциальное затухание.

В своем четвертом научном забеге в конце 2004 года детекторы LIGO продемонстрировали чувствительность измерения этих смещений с точностью до двух раз от их конструкции.

Во время пятого научного забега LIGO в ноябре 2005 года чувствительность достигла первоначальной проектной спецификации: обнаруживаемый штамм составлял одну часть из 10. 21 полоса пропускания более 100 Гц . Обычно ожидается, что базовая спираль двух нейтронных звезд с массой примерно солнечной будет наблюдаемой, если она происходит на расстоянии около 8 миллионов парсеков (26 × 10 ^ 6  ly ), или окрестности Местной группы , усредненные по всем направлениям и поляризациям. Также в это время LIGO и GEO 600 (немецко-британский интерферометрический детектор) начали совместную научную работу, в ходе которой они собирали данные в течение нескольких месяцев. Virgo (французско-итальянский интерферометрический детектор) присоединился к нему в мае 2007 года. Пятый научный запуск завершился в 2007 году, после того как обширный анализ данных этого запуска не выявил каких-либо однозначных событий обнаружения.

В феврале 2007 года короткий гамма-всплеск GRB 070201 прибыл на Землю со стороны Галактики Андромеды . Преобладающее объяснение большинства коротких гамма-всплесков — слияние нейтронной звезды либо с нейтронной звездой, либо с черной дырой. LIGO сообщила о необнаружении GRB 070201, что с высокой степенью уверенности исключает слияние на расстоянии Андромеды. Такое ограничение было обусловлено тем, что LIGO в конечном итоге продемонстрировал прямое обнаружение гравитационных волн. [75]

Расширенный ЛИГО

[ редактировать ]
LIGO Северная опора (х-образное плечо) интерферометра в резервации Хэнфорд.

После завершения Science Run 5 первоначальный LIGO был модернизирован с использованием определенных технологий, запланированных для Advanced LIGO, но доступных и способных быть модернизированными до исходного LIGO, что привело к созданию конфигурации с улучшенными характеристиками, получившей название Enhanced LIGO. [76] Некоторые из улучшений Enhanced LIGO включали:

Science Run 6 (S6) начался в июле 2009 года с усовершенствованных конфигураций 4-километровых детекторов. [77] Он завершился в октябре 2010 года, и началась разборка оригинальных детекторов.

Расширенный ЛИГО

[ редактировать ]
Упрощенная схема детектора Advanced LIGO (не в масштабе).
Расчетная чувствительность интерферометра Advanced LIGO с основными источниками шума, максимальная чувствительность около 500 Гц. [78]

После 2010 года LIGO на несколько лет отключился от сети для серьезной модернизации, установив новые усовершенствованные детекторы LIGO в инфраструктуру обсерватории LIGO.

Проект продолжал привлекать новых участников: Австралийский национальный университет и Университет Аделаиды внесли свой вклад в Advanced LIGO, и к тому времени, когда лаборатория LIGO начала первый сеанс наблюдений «O1» с усовершенствованными детекторами LIGO в сентябре 2015 года, Научное сотрудничество LIGO включало более 900 ученых со всего мира. [9]

Первый сеанс наблюдений работал с чувствительностью примерно в три раза большей, чем у первоначального LIGO. [79] и гораздо более высокая чувствительность для более крупных систем с их пиковым излучением на более низких звуковых частотах. [80]

11 февраля 2016 года коллаборации LIGO и Virgo объявили о первом наблюдении гравитационных волн . [47] [67] Сигнал с именем GW150914 . [67] [81] был записан 14 сентября 2015 года, всего через два дня после того, как Advanced LIGO начал сбор данных после обновления. [47] [82] [83] Это совпало с предсказаниями общей теории относительности. [72] [73] [74] для внутренней спирали и слияния пары дыр черных . и последующего кольца образующейся одиночной черной дыры Наблюдения продемонстрировали существование двойных систем черных дыр звездной массы и первое наблюдение слияния двойных черных дыр.

15 июня 2016 года LIGO объявила об обнаружении второго явления гравитационной волны, зафиксированного 26 декабря 2015 года в 3:38 UTC. Анализ наблюдаемого сигнала показал, что событие было вызвано слиянием двух черных дыр с массами 14,2 и 7,5 солнечных масс на расстоянии 1,4 миллиарда световых лет. [50] Сигнал получил название GW151226 . [84]

Второй сеанс наблюдений (О2) проводился с 30 ноября 2016 г. [85] до 25 августа 2017 г., [86] при этом Ливингстон достиг улучшения чувствительности на 15–25% по сравнению с O1, а чувствительность Хэнфорда аналогична O1. [87] В этот период LIGO наблюдал еще несколько гравитационно-волновых событий: GW170104 в январе; GW170608 в июне; и еще пять — в период с июля по август 2017 года. Некоторые из них также были обнаружены коллаборацией Virgo. [88] [89] [90] В отличие от слияний черных дыр, которые можно обнаружить только с помощью гравитации, GW170817 возникла в результате столкновения двух нейтронных звезд , а также была обнаружена электромагнитно с помощью гамма-спутников и оптических телескопов. [89]

Третий запуск (O3) начался 1 апреля 2019 г. [91] и планировалось продлиться до 30 апреля 2020 года; фактически он был приостановлен в марте 2020 года из-за COVID-19 . [18] [92] [93] 6 января 2020 года LIGO объявила об обнаружении детектором LIGO Ливингстона того, что выглядело как гравитационная рябь от столкновения двух нейтронных звезд, зарегистрированная 25 апреля 2019 года. В отличие от GW170817, это событие не привело к обнаружению света. Кроме того, это первое опубликованное событие, обнаруженное одной обсерваторией, учитывая, что детектор LIGO в Хэнфорде в то время был временно отключен, а событие было слишком слабым, чтобы его можно было увидеть в данных Virgo. [94]

Четвертый сеанс наблюдений (О4) планировалось начать в декабре 2022 года. [95] но был отложен до 24 мая 2023 года. По прогнозам, O4 продлится до февраля 2025 года. [19] По данным О4, интерферометры работают с чувствительностью 155-175 Мпк. [19] в расчетном диапазоне чувствительности 160-190 Мпк для событий двойной нейтронной звезды. [96]

Пятый цикл наблюдений (О5), по прогнозам, начнется в конце 2025 или в 2026 году. [19]

Будущее

[ редактировать ]

ЛИГО-Индия

[ редактировать ]
Основная статья: ИНДИГО

LIGO-India , или INDIGO, — это запланированный совместный проект лаборатории LIGO и Индийской инициативы по наблюдениям гравитационных волн (IndIGO) по созданию детектора гравитационных волн в Индии. Лаборатория LIGO в сотрудничестве с Национальным научным фондом США и партнерами Advanced LIGO из Великобритании, Германии и Австралии предложила предоставить все конструкции и оборудование для одного из трех запланированных детекторов Advanced LIGO, которые будут установлены, введены в эксплуатацию и запущены в эксплуатацию. которым управляет индийская группа ученых на объекте, который будет построен в Индии.

Проект LIGO-Индия является результатом сотрудничества лаборатории LIGO и консорциума LIGO-Индия: Института исследования плазмы, Гандинагар; IUCAA (Межуниверситетский центр астрономии и астрофизики), Центр передовых технологий Пуны и Раджи Раманны, Индаур.

Расширение всемирной деятельности по обнаружению гравитационных волн для создания эффективной глобальной сети было целью LIGO на протяжении многих лет. В 2010 году дорожная карта развития [97] выпущенный Международным комитетом по гравитационным волнам (GWIC), рекомендовал в качестве наивысшего приоритета рассматривать расширение глобального массива интерферометрических детекторов. Такая сеть предоставит астрофизикам более надежные возможности поиска и более высокие научные результаты. Текущее соглашение между научным сотрудничеством LIGO и коллаборацией Virgo связывает три детектора сопоставимой чувствительности и формирует ядро ​​этой международной сети. Исследования показывают, что локализация источников с помощью сети, включающей детектор в Индии, обеспечит значительные улучшения. [98] [99] Прогнозируется, что улучшение средних показателей локализации составит примерно порядок величины, при этом в определенных областях неба улучшения будут существенно более значительными.

NSF . был готов разрешить этот переезд и связанные с ним задержки графика при условии, что это не увеличит бюджет LIGO Таким образом, все расходы, необходимые для строительства лаборатории, эквивалентной объектам LIGO, для размещения детектора, должна будет нести принимающая страна. [100] Первым потенциальным отдаленным местом было AIGO в Западной Австралии . [101] однако правительство Австралии не пожелало выделить финансирование к крайнему сроку 1 октября 2011 года.

Местоположение в Индии обсуждалось на заседании Совместной комиссии Индии и США в июне 2012 года. [102] Параллельно предложение было оценено финансирующим агентством LIGO, NSF. Поскольку в основу проекта LIGO-India заложена передача одного из детекторов LIGO в Индию, этот план повлияет на работу и планирование уже находящихся в стадии реализации усовершенствованных обновлений LIGO. В августе 2012 года Национальный научный совет США одобрил просьбу лаборатории LIGO изменить сферу применения Advanced LIGO, не устанавливая Хэнфордский интерферометр «H2», а вместо этого подготовить его к хранению в ожидании отправки в LIGO-Индия. [103] В Индии проект был представлен Министерству атомной энергии и Министерству науки и технологий на одобрение и финансирование. 17 февраля 2016 года, менее чем через неделю после знаменательного заявления LIGO об обнаружении гравитационных волн, премьер-министр Индии Нарендра Моди объявил, что кабинет министров «принципиально» одобрил меганаучное предложение LIGO-Индия. [104]

место рядом с местом паломничества Аундха Нагнатх в районе Хинголи штата Махараштра на западе Индии . Было выбрано [105] [106]

7 апреля 2023 года проект LIGO-India был одобрен Кабинетом правительства Индии. Строительство должно начаться в районе Хинголи штата Махараштра и обойдется в 2600 крор индийских рупий . [107]

А+

[ редактировать ]

Как и в случае с Enhanced LIGO, некоторые улучшения будут внесены в существующий инструмент Advanced LIGO. Они называются предложениями A+ , и их установку планируется начать с 2019 года до тех пор, пока модернизированный детектор не будет введен в эксплуатацию в 2024 году. [108] Эти изменения почти удвоят чувствительность Advanced LIGO. [109] [110] и увеличить объем обыскиваемого пространства в семь раз. [111] Обновления включают в себя:

Поскольку окончательный выходной фотодетектор LIGO чувствителен к фазе, а не к амплитуде, можно сжать сигнал так, чтобы было меньше фазового шума и больше амплитудного шума, не нарушая квантовомеханического ограничения на их произведение. [114] Это делается путем введения «состояния сжатого вакуума» в темный порт (выход интерферометра), который по соответствующему параметру тише, чем простая темнота. Такая сжимающая модернизация была установлена ​​на обеих площадках LIGO перед третьим сеансом наблюдений. [115] Улучшение A+ предполагает установку дополнительного оптического резонатора , который вращает квадратуру сжатия от фазово-сжатого на высоких частотах (выше 50 Гц) к амплитудно-сжатому на низких частотах, тем самым также уменьшая низкочастотный шум радиационного давления .

ЛИГО Вояджер

[ редактировать ]

Детектор третьего поколения на существующих площадках LIGO планируется установить под названием «LIGO Voyager», чтобы повысить чувствительность еще в два раза и вдвое снизить частоту среза низких частот до 10 Гц. [116] Планы предусматривают стеклянных зеркал и лазеров с длиной волны 1064 нм замену на еще более крупные кремниевые испытательные массы массой 160 кг, охлажденные до 123 К (температура, достижимая с жидким азотом ), а также переход на более длинные волны лазера в диапазоне 1500–2200 нм. при котором кремний прозрачен. (Во многих документах предполагается длина волны 1550 нм, но это не окончательно.)

Voyager будет модернизирован до A+ и будет введен в эксплуатацию примерно в 2027–2028 годах. [117]

Космический исследователь

[ редактировать ]

Проект более крупного объекта с более длинными рукавами называется « Космический исследователь ». Он основан на технологии LIGO Voyager и имеет аналогичную L-образную геометрию типа LIGO, но с плечами длиной 40 км. В настоящее время объект планируется разместить на поверхности. Он имеет более высокую чувствительность, чем телескоп Эйнштейна, для частот выше 10 Гц, но более низкую чувствительность ниже 10 Гц. [116]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Бариш, Барри К.; Вайс, Райнер (октябрь 1999 г.). «ЛИГО и обнаружение гравитационных волн». Физика сегодня . 52 (10): 44. Бибкод : 1999PhT....52j..44B . дои : 10.1063/1.882861 .
  2. ^ «Факты» . ЛИГО . Архивировано из оригинала 4 июля 2017 года . Проверено 24 августа 2017 г. Это эквивалентно измерению расстояния от Земли до ближайшей звезды с точностью меньше ширины человеческого волоса! (то есть до Проксимы Центавра на расстоянии 4,0208 × 10 13 км ).
  3. ^ «Лаборатория ЛИГО Калифорнийского технологического института, Массачусетский технологический институт» . Проверено 24 июня 2016 г.
  4. ^ «ЛИГО МИТ» . Проверено 24 июня 2016 г.
  5. ^ «Крупный исследовательский проект по обнаружению гравитационных волн находится в стадии реализации» . Новости Бирмингемского университета . Университет Бирмингема . Проверено 28 ноября 2015 г.
  6. ^ Шумейкер, Дэвид (2012). «Эволюция Advanced LIGO» (PDF) . Журнал LIGO (1): 8.
  7. ^ «Революционный массовый астрофизический проект «Einstein@Home» начинает действовать» . Проверено 3 марта 2016 г.
  8. ^ «Перепись LSC / Девы» . моеЛИГО . Проверено 28 ноября 2015 г.
  9. ^ Перейти обратно: а б с Кастельвекки, Давиде (15 сентября 2015 г.), «Охота на гравитационные волны возобновится после масштабной модернизации: эксперимент LIGO теперь имеет больше шансов обнаружить рябь в пространстве-времени», Nature , 525 (7569): 301–302, Bibcode : 2015Natur. 525..301C , doi : 10.1038/525301a , PMID   26381963
  10. ^ «Статистика проекта BOINCstats» . Проверено 14 декабря 2016 г.
  11. ^ Более крупные физические проекты в США, такие как Fermilab , традиционно финансировались Министерством энергетики .
  12. ^ «ЛИГО: В поисках гравитационных волн» . www.nsf.gov . Национальный научный фонд. Архивировано из оригинала 15 сентября 2016 года . Проверено 3 сентября 2018 г.
  13. ^ «Нобелевская премия по физике 2017» . Нобелевский фонд.
  14. ^ «Новости ЛСК» .
  15. ^ Перейти обратно: а б «Новости ЛСК» .
  16. ^ Научное сотрудничество LIGO; Сотрудничество Девы; Эбботт, BP; Эбботт, Р.; Эбботт, Т.Д.; Авраам, С.; Ачернезе, Ф.; Экли, К.; Адамс, К.; Адхикари, RX; Адья, В.Б. (4 сентября 2019 г.). «GWTC-1: Каталог гравитационно-волновых переходных процессов компактных двойных слияний, наблюдаемых LIGO и Virgo во время первого и второго наблюдательных запусков». Физический обзор X . 9 (3): 031040. arXiv : 1811.12907 . Бибкод : 2019PhRvX...9c1040A . дои : 10.1103/PhysRevX.9.031040 . ISSN   2160-3308 . S2CID   119366083 .
  17. ^ ЛИГО (1 ноября 2019 г.). «Добро пожаловать в O3b!» . @лиго . Проверено 11 ноября 2019 г.
  18. ^ Перейти обратно: а б с «LIGO приостанавливает третий наблюдательный запуск (O3)» . 26 марта 2020 г. Проверено 15 июля 2020 г.
  19. ^ Перейти обратно: а б с д и «Статус гравитационно-волновой обсерватории» . Открытый научный центр гравитационных волн . 24 мая 2023 г. Проверено 25 мая 2023 г.
  20. ^ Кастельвекки, Давиде (24 мая 2023 г.). «Детектор гравитационных волн LIGO вернулся — и теперь может обнаружить больше сталкивающихся черных дыр, чем когда-либо» . Природа . 618 (7963): 13–14. Бибкод : 2023Natur.618...13C . дои : 10.1038/d41586-023-01732-4 . ПМИД   37225822 . S2CID   258899900 .
  21. ^ «ЛИГО, ДЕВА И КАГРА НАБЛЮДАЮТ ПЛАНЫ БЕГА» . Проверено 14 декабря 2021 г.
  22. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Определение приоритетов для крупных исследовательских проектов, поддерживаемых Национальным научным фондом . Пресса национальных академий. 2004. стр. 109–117. Бибкод : 2004splr.rept.....C . дои : 10.17226/10895 . ISBN  978-0-309-09084-1 .
  23. ^ Герценштейн, М.Э. (1962). «Волновой резонанс света и гравитационные волны». Журнал экспериментальной и теоретической физики . 14:84 .
  24. ^ Вайс, Райнер (1972). «Широкополосная гравитационно-волновая антенна с электромагнитной связью» . Ежеквартальный отчет о работе Научно-исследовательской лаборатории электроники . 105 (54): 84 . Проверено 21 февраля 2016 г.
  25. ^ «Краткая история LIGO» (PDF) . ligo.caltech.edu. Архивировано из оригинала (PDF) 3 июля 2017 года . Проверено 21 февраля 2016 г.
  26. ^ Перейти обратно: а б Будери, Роберт (19 сентября 1988 г.). «В погоне за гравитацией: как получил финансирование высокорискованный проект» . Ученый . 2 (17): 1 . Проверено 18 февраля 2016 г.
  27. ^ Перейти обратно: а б с Мервис, Джеффри. «Финансирование двух научных лабораторий вызывает дебаты по экспертной оценке «бочка свинины или пиво»» . Ученый . 5 (23) . Проверено 21 февраля 2016 г.
  28. ^ Перейти обратно: а б Уолдроп, М. Митчелл (7 сентября 1990 г.). «О политике, пульсарах, спиралях смерти – и ЛИГО». Наука . 249 (4973): 1106–1108. Бибкод : 1990Sci...249.1106W . дои : 10.1126/science.249.4973.1106 . ПМИД   17831979 .
  29. ^ «Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна» (PDF) . ЛИГО. 11 февраля 2016 года . Проверено 11 февраля 2016 г.
  30. ^ Ирион, Роберт (21 апреля 2000 г.). «Миссия гравитации LIGO». Наука . 288 (5465): 420–423. дои : 10.1126/science.288.5465.420 . S2CID   119020354 .
  31. ^ Перейти обратно: а б с д «Интервью с Барри Бэришем» (PDF) . Ширли Коэн . Калтех. 1998 год . Проверено 21 февраля 2016 г.
  32. ^ Перейти обратно: а б Кук, Виктор (21 сентября 2001 г.). Управление NSF и надзор за LIGO . Семинар по передовому опыту реализации проектов крупных объектов. НФС.
  33. ^ Трэвис, Джон (18 февраля 2016 г.). «ЛИГО: игра на 250 миллионов долларов». Наука . 260 (5108): 612–614. Бибкод : 1993Sci...260..612T . дои : 10.1126/science.260.5108.612 . ПМИД   17812204 .
  34. ^ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). «Директор LIGO в перетряске» . Наука . 263 (5152): 1366. Бибкод : 1994Sci...263.1366A . дои : 10.1126/science.263.5152.1366 . ПМИД   17776497 .
  35. ^ Браун, Малкольм В. (30 апреля 1991 г.). «Эксперты спорят по поводу проекта по обнаружению гравитационных волн» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 февраля 2016 г.
  36. ^ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). «Директор LIGO в перетряске» . Наука . 263 (5152): 1366. Бибкод : 1994Sci...263.1366A . дои : 10.1126/science.263.5152.1366 . ПМИД   17776497 .
  37. ^ Витце, Александра (16 июля 2014 г.), «Физика: Волна будущего», Nature , 511 (7509): 278–81, Бибкод : 2014Natur.511..278W , doi : 10.1038/511278a , PMID   25030149
  38. ^ «Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO» . Отдел новостей SPIE . Проверено 4 января 2016 г.
  39. ^ «Дэниел Сигг: Передовые детекторы LIGO в эпоху первых открытий» . Отдел новостей SPIE . Проверено 9 сентября 2016 г.
  40. ^ Гош, Паллаб (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна, «видимые» из черных дыр» . Новости Би-би-си . Проверено 18 февраля 2016 г.
  41. ^ «Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна» . www.mpg.de. ​Макс-Планк-Гельшафт . Проверено 3 сентября 2018 г.
  42. ^ «H1 компании LIGO Hanford обеспечивает полную блокировку в течение двух часов» . Февраль 2015 г. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 г.
  43. ^ Чжан, Сара (15 сентября 2015 г.). «Долгие поиски неуловимой пульсации в пространстве-времени» . Проводной .
  44. ^ Амос, Джонатан (19 сентября 2015 г.). «Продвинутый Лиго: лаборатории «открывают уши» космосу» . Новости Би-би-си . Проверено 19 сентября 2015 г.
  45. ^ «Планирование светлого будущего: перспективы гравитационно-волновой астрономии с Advanced LIGO и Advanced Virgo» . Научное сотрудничество ЛИГО . 23 декабря 2015 года . Проверено 31 декабря 2015 г.
  46. ^ Научное сотрудничество LIGO и Virgo Collaboration, BP Abbott (11 февраля 2016 г.). «Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр». Письма о физических отзывах . 116 (6): 061102.arXiv : 1602.03837 . Бибкод : 2016PhRvL.116f1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.061102 . ПМИД   26918975 . S2CID   124959784 .
  47. ^ Перейти обратно: а б с Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2016.19361 . S2CID   182916902 . Проверено 11 февраля 2016 г.
  48. ^ Новые результаты по поиску гравитационных волн . Коллоквиум ЦЕРН. 2016.
  49. ^ «Премия по фундаментальной физике – Новости» . Премия по фундаментальной физике (2016) . Проверено 4 мая 2016 г.
  50. ^ Перейти обратно: а б Чу, Дженнифер (15 июня 2016 г.). «Второй раз LIGO обнаруживает гравитационные волны» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт . Проверено 15 июня 2016 г.
  51. ^ Б.П. Эбботт; и др. ( Научное сотрудничество LIGO и Virgo Collaboration ) (1 июня 2017 г.). «GW170104: Наблюдение слияния двойных черных дыр с массой 50 солнечных при красном смещении 0,2». Письма о физических отзывах . 118 (22): 221101. arXiv : 1706.01812 . Бибкод : 2017PhRvL.118v1101A . doi : 10.1103/PhysRevLett.118.221101 . ПМИД   28621973 . S2CID   206291714 .
  52. ^ Коновер, Э. (1 июня 2017 г.). «ЛИГО ловит еще один набор гравитационных волн» . Новости науки . Проверено 3 июня 2017 г.
  53. ^ «Профессор колледжа наук назначен на главную роль в поисках гравитационных волн | Центр новостей» .
  54. ^ «GW170814: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойной черной дыры с помощью трех детекторов» . Проверено 29 сентября 2017 г.
  55. ^ «Нобелевская премия по физике 2017» . Нобелевская премия . Проверено 4 октября 2017 г.
  56. ^ Ринкон, Пол; Амос, Джонатан (3 октября 2017 г.). «Волны Эйнштейна получили Нобелевскую премию» . Новости Би-би-си . Проверено 3 октября 2017 г.
  57. ^ Прощай, Деннис (3 октября 2017 г.). «Нобелевская премия по физике 2017 года присуждена исследователям черных дыр LIGO» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 3 октября 2017 г.
  58. ^ «Новости ЛСК» (PDF) .
  59. ^ Мур, Кристофер; Коул, Роберт; Берри, Кристофер (19 июля 2013 г.). «Детекторы и источники гравитационных волн» . Проверено 20 апреля 2014 г.
  60. ^ «Нобелевская премия по физике 1993 года: Рассел А. Халс, Джозеф Х. Тейлор-младший» . nobelprize.org .
  61. ^ «Некролог: доктор Роберт Л. Форвард» . www.spaceref.com . 21 сентября 2002 г. Архивировано из оригинала 2 сентября 2013 г. Проверено 3 сентября 2018 г.
  62. ^ М. Е. Герценштейн (1961). «Волновой резонанс света и гравитационные волны» . ЖЭТФ . 41 (1): 113–114. Архивировано из оригинала 6 февраля 2016 года . Проверено 19 января 2016 г.
  63. ^ Герценштейн, М.Э.; Пустовойт, В.И. (август 1962 г.). «Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн». ЖЭТФ . 43 : 605–607.
  64. ^ Бонаццола, С; Марк, Дж. А. (1994). «Астрофизические источники гравитационного излучения» . Ежегодный обзор ядерной науки и науки о элементарных частицах . 44 (44): 655–717. Бибкод : 1994ARNPS..44..655B . дои : 10.1146/annurev.ns.44.120194.003255 .
  65. ^ «Местоположение источника» . Гравитационно-волновая астрофизика . Университет Бирмингема. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Проверено 28 ноября 2015 г.
  66. ^ «Интерферометр ЛИГО» .
  67. ^ Перейти обратно: а б с Эбботт, BP; и др. (2016). «Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр». Физ. Преподобный Летт. 116 (6): 061102.arXiv : 1602.03837 . Бибкод : 2016PhRvL.116f1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.061102 . ПМИД   26918975 . S2CID   124959784 .
  68. ^ Торн, Кип (2012). «Глава 27.6: Обнаружение гравитационных волн (в разделе «Приложения классической физики, глава 27: Гравитационные волны и экспериментальные проверки общей теории относительности», конспекты лекций Калифорнийского технологического института)» (PDF) . Проверено 11 февраля 2016 г.
  69. ^ «Интерферометр ЛИГО» .
  70. ^ Даутон, Сэнди (14 мая 2018 г.). «Внезапно раздался стук: Вороны вызывают всплески в массивном физическом приборе в Хэнфорде» . Сиэтл Таймс . Проверено 14 мая 2018 г.
  71. ^ Эбботт Б.П., Эбботт Р., Эбботт Т.Д., Ачернесе Ф., Экли К., Адамс С. и др. ( Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo ) (октябрь 2017 г.). «GW170817: Наблюдение гравитационных волн от спирали двойной нейтронной звезды» . Письма о физических отзывах . 119 (16): 161101. arXiv : 1710.05832 . Бибкод : 2017PhRvL.119p1101A . doi : 10.1103/PhysRevLett.119.161101 . ПМИД   29099225 .
  72. ^ Перейти обратно: а б Преториус, Франс (2005). «Эволюция бинарных пространств-временей черных дыр». Письма о физических отзывах . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc/0507014 . Бибкод : 2005PhRvL..95l1101P . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.121101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16197061 . S2CID   24225193 .
  73. ^ Перейти обратно: а б Кампанелли, М.; Лусто, Колорадо; Марронетти, П.; Злохауэр, Ю. (2006). «Точная эволюция вращающихся двойных черных дыр без вырезания». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc/0511048 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16605808 . S2CID   5954627 .
  74. ^ Перейти обратно: а б Бейкер, Джон Г.; Центрелла, Джоан ; Чой, Даэ-Иль; Коппитц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Извлечение гравитационных волн из вдохновляющей конфигурации сливающихся черных дыр». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc/0511103 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1102B . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111102 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16605809 . S2CID   23409406 .
  75. ^ Свитил, Кэти (2 января 2008 г.). «ЛИГО проливает свет на космическое событие» (пресс-релиз). Калифорнийский технологический институт . Проверено 14 февраля 2016 г.
  76. ^ Адхикари, Рана; Фричель, Питер; Уолдман, Сэм (17 июля 2006 г.). Расширенный LIGO (PDF) (Технический отчет). ЛИГО-T060156-01-I .
  77. ^ Беккет, Дэйв (15 июня 2009 г.). «Установлена ​​твердая дата начала S6» . Новости лаборатории ЛИГО .
  78. ^ Данилишин, Стефан Л.; Халили, Фарид Я.; Мяо, Хайсин (29 апреля 2019 г.). «Передовые квантовые методы для будущих детекторов гравитационных волн» . Живые обзоры в теории относительности . 22 (1): 2. arXiv : 1903.05223 . Бибкод : 2019LRR....22....2D . дои : 10.1007/s41114-019-0018-y . ISSN   2367-3613 . S2CID   119238143 .
  79. ^ Буртник, Кимберли (18 сентября 2015 г.). «Начался новейший поиск гравитационных волн» . Научное сотрудничество ЛИГО. Архивировано из оригинала 4 июля 2017 года . Проверено 9 сентября 2017 г. Усовершенствованные детекторы LIGO уже в три раза более чувствительны, чем первоначальный LIGO, к концу своего существования.
  80. ^ Ааси, Дж. (9 апреля 2015 г.). «Продвинутый ЛИГО». Классическая и квантовая гравитация . 32 (7): 074001. arXiv : 1411.4547 . Бибкод : 2015CQGra..32g4001L . дои : 10.1088/0264-9381/32/7/074001 . S2CID   118570458 .
  81. ^ Найе, Роберт (11 февраля 2016 г.). «Обнаружение гравитационных волн знаменует новую эру науки» . Небо и телескоп . Проверено 11 февраля 2016 г.
  82. ^ Чо, Адриан (11 февраля 2016 г.). «Вот первый человек, заметивший эти гравитационные волны» . Наука . doi : 10.1126/science.aaf4039 .
  83. ^ «Обнаружены гравитационные волны от черных дыр» . Новости Би-би-си . 11 февраля 2016 г.
  84. ^ Эбботт, BP; Эбботт, Р.; Эбботт, Т.Д.; и др. (15 июня 2016 г.). «GW151226: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойных черных дыр массой 22 Солнца» . Письма о физических отзывах . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Бибкод : 2016PhRvL.116x1103A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241103 . ПМИД   27367379 . S2CID   118651851 .
  85. ^ «VIRGO присоединяется к LIGO для участия в периоде сбора данных «Наблюдения 2» (O2)» (PDF) . Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество VIRGO. 1 августа 2017 г. Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2017 г. . Проверено 20 октября 2017 г.
  86. ^ «Обновленная информация о начале третьего наблюдательного полета LIGO» . 24 апреля 2018 года . Проверено 31 августа 2018 г. запуск O3 в настоящее время планируется начать в начале 2019 года. Обновления будут предоставляться после завершения этапа установки и начала этапа ввода в эксплуатацию. Обновленная информация о ходе проектирования перед O3 будет предоставлена ​​к концу лета 2018 года.
  87. ^ Грант, Эндрю (12 декабря 2016 г.). «Продвинутый LIGO расширяется с небольшими улучшениями». Физика сегодня . дои : 10.1063/PT.5.9074 . Суть в том, что [чувствительность] лучше, чем была в начале О1; мы ожидаем получить больше обнаружений.
  88. ^ GWTC-1: Каталог гравитационно-волновых переходных процессов компактных бинарных слияний, наблюдаемых LIGO и Virgo во время первого и второго наблюдательных запусков
  89. ^ Перейти обратно: а б Чу, Дженнифер (16 октября 2017 г.). «LIGO и Virgo впервые обнаружили гравитационные волны, порождаемые сталкивающимися нейтронными звездами» (пресс-релиз). ЛИГО.
  90. ^ «Гравитационные волны от слияния двойных черных дыр, наблюдаемые LIGO и Virgo» .
  91. ^ «LIGO и Virgo обнаружили столкновения нейтронных звезд» .
  92. ^ «Статус обсерватории» . ЛИГО . 23 марта 2020 года. Архивировано из оригинала 9 апреля 2020 года . Проверено 23 июня 2020 г.
  93. ^ Диего Берсанетти: Состояние детектора гравитационных волн Virgo и станции наблюдения за O3 , EPS-HEP2019
  94. ^ «Сеть LIGO-Virgo зафиксировала еще одно столкновение нейтронной звезды» .
  95. ^ «Заявление лаборатории ЛИГО о долгосрочных планах будущих наблюдений» . Лаборатория ЛИГО . Проверено 22 марта 2022 г.
  96. ^ Эбботт, BP; и др. (24 ноября 2020 г.). «Перспективы наблюдения и локализации гравитационно-волновых переходных процессов с помощью Advanced LIGO, Advanced Virgo и KAGRA» . Живые обзоры в теории относительности . 23 (1): 3. arXiv : 1304.0670 . дои : 10.1007/s41114-020-00026-9 . ПМЦ   7520625 . ПМИД   33015351 .
  97. ^ «Будущее гравитационно-волновой астрономии» (PDF) . Международный комитет по гравитационным волнам. Архивировано из оригинала (PDF) 30 июля 2017 года . Проверено 3 сентября 2018 г.
  98. ^ Фэйрхерст, Стивен (28 сентября 2012 г.), «Улучшенная локализация источника с помощью LIGO India» , Journal of Physics: Conference Series , 484 (1): 012007, arXiv : 1205.6611 , Bibcode : 2014JPhCS.484a2007F , doi : 10.1088/1742-6596/ 484/1/012007 , С2КИД   118583506 , документ ЛИГО П1200054-в6
  99. ^ Шутц, Бернард Ф. (25 апреля 2011 г.), «Сети детекторов гравитационных волн и три цифры заслуг», Classical and Quantum Gravity , 28 (12): 125023, arXiv : 1102.5421 , Bibcode : 2011CQGra..28l5023S , doi : 10.1088 /0264-9381/28/12/125023 , S2CID   119247573
  100. ^ Чо, Адриан (27 августа 2010 г.), «Физики США ищут в Австралии новое место для детектора гравитационных волн» (PDF) , Science , 329 (5995): 1003, Бибкод : 2010Sci...329.1003C , doi : 10.1126/science .329.5995.1003 , PMID   20798288 , заархивировано из оригинала (PDF) 11 апреля 2013 г.
  101. ^ Финн, Сэм; Фричель, Питер; Клименко Сергей; Рааб, Фред; Сатьяпракаш, Б.; Солсон, Питер; Вайс, Райнер (13 мая 2010 г.), Отчет комитета по сравнению научных обоснований AHLV и HHLV , документ LIGO T1000251-v1
  102. ^ США и Индии по двустороннему сотрудничеству в области науки и технологий - от 13 июня 2012 г. Информационный бюллетень встречи
  103. ^ Меморандум членам и консультантам Национального научного совета - от 24 августа 2012 г.
  104. ^ Канцелярия премьер-министра Индии [@PMOIndia] (17 февраля 2016 г.). «Кабинет министров дал «принципиальное» одобрение меганаучному предложению LIGO-Индия по исследованию гравитационных волн» ( Твит ) – через Twitter .
  105. ^ «Первая лаборатория LIGO за пределами США появится в Хинголи Махараштры» . НДТВ . 8 сентября 2016 г.
  106. ^ Сурадип, Тарун (18 января 2019 г.). «ЛИГО-Индия: происхождение и поиск по сайту» (PDF) . п. 27. Архивировано (PDF) из оригинала 15 сентября 2019 года . Проверено 15 сентября 2019 г.
  107. ^ «Кабинет министров выделил 2600 крор рупий на LIGO-India; обсерватория, которая появится в Махараштре, станет частью глобальной сети» . Таймс оф Индия . 7 апреля 2023 г.
  108. ^ «Модернизация LIGO для поиска самых экстремальных событий во Вселенной» . www.nsf.gov . Проверено 9 апреля 2020 г.
  109. ^ Миллер, Джон; Барсотти, Лиза ; Витале, Сальваторе; Фричель, Питер; Эванс, Мэтью; Сигг, Дэниел (16 марта 2015 г.). «Перспективы удвоения ассортимента Advanced LIGO» (PDF) . Физический обзор D . 91 (62005): 062005. arXiv : 1410.5882 . Бибкод : 2015PhRvD..91f2005M . doi : 10.1103/PhysRevD.91.062005 . S2CID   18460400 .
  110. ^ Цукер, Майкл Э. (7 июля 2016 г.). Получение пятёрки: улучшение Advanced LIGO . Семинар LIGO–DAWN II . ЛИГО-G1601435-v3.
  111. ^ Томпсон, Эйвери (15 февраля 2019 г.). «Обсерватория гравитационных волн LIGO получит модернизацию за 30 миллионов долларов» . www.popularmechanics.com . Проверено 17 февраля 2019 г.
  112. ^ Гош, Паллаб (15 февраля 2019 г.). «Детекторы черных дыр получат большую модернизацию» . Проверено 17 февраля 2019 г.
  113. ^ «LIGO-T1800042-v5: кривая проектирования A+» . dcc.ligo.org . Проверено 9 апреля 2020 г.
  114. ^ «Усовершенствованный квантовый детектор LIGO устанавливает новый рекорд чувствительности» .
  115. ^ Це, М.; Ю, Хаокунь; Киджбунчо, Н.; Фернандес-Галиана, А.; Дупей, П.; Барсотти, Л .; Блэр, компакт-диск; Браун, Д.Д.; Дуайер, SE; Эффлер, А.; Эванс, М. (5 декабря 2019 г.). «Усовершенствованные квантовые детекторы LIGO в эпоху гравитационно-волновой астрономии» . Письма о физических отзывах . 123 (23): 231107. Бибкод : 2019PhRvL.123w1107T . doi : 10.1103/PhysRevLett.123.231107 . hdl : 1721.1/136579.2 . PMID   31868462 .
  116. ^ Перейти обратно: а б Макклелланд, Дэвид; Эванс, Мэтью; Ланц, Брайан; Мартин, Ян; Кетшке, Волкер; Шнабель, Роман (8 октября 2015 г.). Технический документ по прибороведению (отчет). Научное сотрудничество ЛИГО. Документ LIGO T1500290-v2.
  117. ^ Научное сотрудничество LIGO (10 февраля 2015 г.). Технический документ по приборостроению (PDF) (Технический отчет). ЛИГО. ЛИГО-T1400316-v4 . Проверено 23 июня 2020 г.

Ссылки

[ редактировать ]
  • Кип Торн , ITP и Калифорнийский технологический институт. Искажения пространства-времени и квант: взгляд в будущее. Слайды лекций и аудио
  • Барри К. Бэриш , Калифорнийский технологический институт. Обнаружение гравитационных волн. Видео с лекций академической подготовки ЦЕРН, 1996 г.
  • Барри К. Бэриш , Калифорнийский технологический институт. Неоконченная симфония Эйнштейна: звуки из далекой Вселенной. Видео из серии вечерних лекций IHMC Флоридского института человеческого машинного познания, 2004 г.
  • Райнер Вайс , Широкополосная гравитационно-волновая антенна с электромагнитной связью , MIT RLE QPR, 1972 г.
  • Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн М. Е. Герценштейн и В. И. Пустовойт – ЖЭТФ Vol. 43 стр. 605–607 (август 1962 г.) Примечание. Это первая статья, предлагающая использование интерферометров для обнаружения гравитационных волн.
  • Волновой резонанс света и гравитационных волн – М.Е. Герценштейн – ЖЭТФ Vol. 41 стр. 113–114 (июль 1961 г.)
  • Гравитационный электромагнитный резонанс, В.Б. Брагинский, М.Б. Менский – ГР.Г. Том. 3 № 4 стр. 401–402 (1972).
  • Гравитационное излучение и перспективы его экспериментального открытия, В. Б. Брагинский – Усп. Физ. Наук Том. 86 стр. 433–446 (июль 1965 г.). Английский перевод: Сов. Физ. Успехи Том. 8 № 4 стр. 513–521 (1966).
  • Об электромагнитном обнаружении гравитационных волн В.Б. Брагинский, Л.П. Грищук, А.Г. Доошкеви, М.Б. Менский, И.Д. Новиков, М.В. Сажин и Ю.Б. Зельдович – Г.Р.Г. Том. 11 № 6 стр. 407–408 (1979).
  • О распространении электромагнитного излучения в поле плоской гравитационной волны, Э. Монтанари – gr-qc/9806054 (11 июня 1998 г.)

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Найдите лиго в Викисловаре, бесплатном словаре.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с LIGO .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=LIGO&oldid=1236763447"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 79ab6f5cea093d76e071159fcb77d5db__1721983440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/79/db/79ab6f5cea093d76e071159fcb77d5db.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
LIGO - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)