Детектор гравитационных волн LIGO стал еще мощнее, чем когда-либо

Детектор гравитационных волн LIGO стал еще мощнее, чем когда-либо

Некоторые события во вселенной настолько катастрофичны, что колебания в пространстве-времени могут распространяться на миллиард лет полета. Существование этих «гравитационных волн» было последним главным прогнозом в общей теории относительности Эйнштейна, и ученые подтвердили его в 2016 году благодаря проекту лазерной интерферометра-гравитационно-волновой обсерватории (LIGO). После серии обновлений приборов, LIGO возвращается 1 апреля, чтобы искать слабые гравитационные волны вокруг Вселенной.

Когда LIGO начал свою деятельность, он состоял из двух объектов, один в штате Вашингтон, а другой в Луизиане. Европейская гравитационная обсерватория добавила третью станцию ​​в Италии в 2017 году, которая известна как детектор Дева. Во время простоя американские предприятия получили новое оборудование, которое должно повысить чувствительность примерно на 40 процентов. Итальянское предприятие теперь в два раза мощнее, чем в прошлом году.

LIGO использует технику, называемую лазерной интерферометрией, для обнаружения гравитационных волн. Отражает лазеры от отражателей на конце двух 4-километровых трубок в форме буквы L. Детекторы отслеживают возвращение лазера для обнаружения движения от гравитационных волн. Если в зеркалах нет возмущений, свет возвращается без изменений, и лучи компенсируют друг друга. Если гравитационная волна вызывает даже крошечные изменения в системе, волны не отменятся.

Новые детекторы в LIGO могут уменьшить неопределенность квантового масштаба в фотонах с помощью процесса, известного как «сжатие». Смещая неопределенность в фотонах, ученые могут пожертвовать определенностью амплитуды, чтобы получить больше точности по времени, и время является важным аспектом при поиске для гравитационных волн. Команда LIGO сменила пять из восьми зеркал на более эффективные версии.

Симуляция черных дыр, движущихся к столкновению и сбрасывающих гравитационные волны.
Симуляция черных дыр, движущихся к столкновению и сбрасывающих гравитационные волны.

В 2016 году ученые, работающие в LIGO, подтвердили первое обнаружение гравитационных волн от столкновения двух черных дыр на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет. Это открытие принесло Райнеру Вейссу, Кипу Торну и Барри Баришу Нобелевскую премию по физике в следующем году. С тех пор LIGO обнаружил еще девять источников гравитационных волн от слияния черных дыр и один, вызванный сталкивающимися нейтронными звездами.

Когда в следующем месяце звезды LIGO-Virgo снова заработают, ученые ожидают, что они смогут обнаружить столкновения нейтронных звезд на расстоянии около 550 миллионов световых лет, что на 190 миллионов световых лет дальше, чем раньше. Мы можем, наконец, заметить слияние нейтронной звезды с черной дырой.

Читать далее

Теорема черной дыры Стивена Хокинга подтверждена гравитационными волнами
Теорема черной дыры Стивена Хокинга подтверждена гравитационными волнами

Исследователи от MIT и других учреждений подтвердили теорему черной дыры Стивена Хокинга через 50 лет после того, как покойный ученый предложил его.