Текст уведомления здесь

LIGO и Virgo начали третью стадию поиска гравитационных волн

Гравитационные обсерватории приступают к наблюдениям с увеличенной чувствительностью

C 1 апреля 2019 года детекторы обсерваторий LIGO и Virgo вернулись к работе после почти полуторагодового перерыва. За время «отдыха» они стали гораздо более чувствительными: LIGO — на 40%, а Virgo — на 100%.
Добавить в закладки
Комментарии

Обсерватории LIGO и Virgo занимаются поиском гравитационных волн — колебаний пространства–времени, источником которых служат движущиеся с переменным ускорением массивные объекты. Существование таких волн предсказал Альберт Эйнштейн более ста лет назад, однако зафиксировать их ученые смогли лишь в сентябре 2015 года. Детектирование гравитационных волн — важное подтверждение общей теории относительности, за это коллаборация LIGO в 2016 году получила премию Breakthrough Prize, а в 2017-м — уже Нобелевскую премию по физике.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) начала наблюдения в 2002 году. Первые шесть сеансов детектирования с перерывами на доработку и обновление оборудования обсерватория провела до октября 2010 года. После проект сделал перерыв почти на пять лет для более серьезного обновления до проекта Advanced LIGO.

Читайте также: Как устроена обсерватория LIGO, где открыли гравитационные волны

Первая серия наблюдений в рамках Advanced LIGO (ученые называют ее О1) продолжалась с сентября 2015 по сентябрь 2016 года и сразу же принесла успех: 14 сентября детекторы зафиксировали событие GW150914. После тщательной проверки астрономы подтвердили, что это первое эмпирическое свидетельство существования гравитационных волн. Источником волн оказалось слияние двух черных дыр массой около 30 солнечных на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Дальше по ходу O1 астрономы зафиксировали гравитационные волны еще один раз, в декабре 2015 года.

До конца ноября 2016-го детекторы LIGO опять взяли паузу на обновление инструментария. Вторая серия наблюдений (О2) проходила с 30 ноября 2016-го по 25 августа 2017 года. В результате астрономы получили данные еще о восьми событиях. Два из них — GW170814 и GW170817 — астрофизики зафиксировали вместе с европейским детектором Virgo. Последнее открытие было уникально еще и тем, что его источником стало слияние двух нейтронных звезд.

Каждый «охотник» на гравитационные волны представляет собой Г-образную антенну, состоящую из интерферометра и детектора. Из угла антенны в сторону плеч, каждое из которых составляет четыре километра, направляются лазерные пучки. Там они отражаются от специальных зеркал и возвращаются к интерферометру. «Рябь» от проходящей гравитационной волны искажает пространство-время, внося микроскопические изменения в длину волны лазера. По интерференционной картине, которая образуется в результате наложения вернувшихся с плеч антенны пучков, ученые делают вывод о том, прошла гравитационная волна в этот раз или нет.

Сейчас стартует третий наблюдательный цикл. Астрономы планируют, что он продлится около девяти месяцев. Более чем полуторагодовой перерыв инженеры потратили на значительное переоборудование инструментов наблюдения. Во-первых, они удвоили мощность лазерных пучков, которые движутся по плечам антенн LIGO. Кроме того, пять из восьми зеркал на детекторах LIGO инженеры заменили более качественными. Третьим важным изменением было то, что ученые с помощью технологии «сжатия» (squeezing) уменьшили уровень квантового шума, который влиял на точность детектирования.

Техник в тоннеле LIGO LIGO

В результате чувствительность инструментов LIGO на третьей стадии наблюдений увеличилась на 40%, а детекторов Virgo и вовсе удвоилась. Астрономы отмечают, что сейчас детекторы смогут «увидеть» события в среднем на расстоянии в 550 миллионов световых лет от Земли. Это на 190 миллионов световых лет дальше, чем при предыдущих наблюдениях.

В международный научный проект LIGO сейчас входит 108 научных организаций из 18 стран, более 1300 ученых со всего мира. В его составе есть и две российские научные группы — в МГУ имени М.В. Ломоносова и нижегородском Институте прикладной физики РАН.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы