stringtranslate.com

ЛИГО

Лазерно -интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория ( ЛИГО ) — 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 . Эти обсерватории используют зеркала , расположенные на расстоянии четырех километров друг от друга, которые способны обнаружить изменение менее чем на одну десятитысячную диаметра заряда протона . [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 года . [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 К. Бэришу «за решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». [13]

Наблюдения производятся «прогонами». По состоянию на январь 2022 года LIGO выполнил 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, который проходил 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 г.; он был разделен на O3a с 1 апреля по 30 сентября 2019 г. и O3b с 1 ноября 2019 г. [17] до его приостановления 27 марта 2020 г. из-за COVID-19 . [18] Запуск O3 позволил впервые обнаружить слияние 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

Фон

ЛИГО Хэнфордская обсерватория
ЛИГО Ливингстонская обсерватория

Концепция LIGO основана на ранних работах многих учёных по проверке одного из компонентов общей теории относительности Альберта Эйнштейна — 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 интерферометра. использования 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 MIT 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 был назначен единственный директор, Рохус Э. Фогт (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] Постоянное 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 обзорах 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, а директором лаборатории был назначен Барри Бэриш (Калифорнийский технологический институт), [22] [32] [36] и NSF ясно дал понять, что что у LIGO был 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

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 новаторской работе над детектором GEO600 в Ганновере, Германия. [40] [41] К февралю 2015 года детекторы были переведены в инженерный режим в обеих локациях. [42]

К середине сентября 2015 года «крупнейшая в мире гравитационно-волновая установка» завершила пятилетний капитальный ремонт стоимостью 200 миллионов долларов США и общей стоимостью 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 и далее повышаться, пока не планировалось достичь проектной чувствительности примерно к 2021 году. [45]

Обнаружения

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 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 с массами 30,5 и 25,3 Солнца 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 Virgo присоединилась к сети детекторов гравитационных волн 1 апреля 2019 года. [58] Оба работали 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

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. Эти волны были впервые предсказаны общей теорией относительности Эйнштейна 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. За это открытие Халс и Тейлор получили Нобелевскую премию по физике 1993 года . [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 первую работу, в которой описывались принципы использования интерферометров для регистрации сверхдлинноволновых гравитационных волн. [63] Авторы утверждают, что при использовании интерферометров чувствительность может быть в 10 7–10 10 раз лучше, чем при использовании 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 теперь возможно обнаружение гравитационных волн , представляющих значительный астрофизический интерес. [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 (образующих нейтронные звезды и черные дыры), аккрецирующих 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

LIGO управляет двумя обсерваториями гравитационных волн одновременно: LIGO Ливингстонская обсерватория ( 30 ° 33'46,42 "N 90 ° 46'27,27" W  /  30,5628944 ° N 90,7742417 ° W  / 30,5628944; -90,7742417 ) в Ливингстон, Луизиана и Хэнфордская обсерватория LIGO, на Хэнфордской площадке Министерства энергетики США ( 46 ° 27'18,52 "N 119 ° 24'27,56" W  /  46,4551444 ° N 119,4076556 ° W  / 46,4551444; -119,4076556 ), расположенная недалеко от Ричленда, штат Вашингтон . Эти объекты разделены 3002 километрами (1865 миль) по прямой линии по земле и 3030 километрами (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 прихода помогает определить источник волны, особенно когда добавляется третий аналогичный инструмент, такой как Virgo , расположенный на еще большем расстоянии в Европе. [65]

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

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

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 в обоих плечах создаются полости Фабри-Перо , которые увеличивают эффективную длину пути лазерного луча в плече с 4 км до примерно 1200 км. [66] Мощность светового поля в резонаторе составляет 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, станет немного не в 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 путешествий по длине 4 км к дальним зеркалам и обратно [69] два отдельных луча покидают рукава и рекомбинируются 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 , тогда как 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

Западная опора интерферометра LIGO в резервации Хэнфорд

Основываясь на современных моделях астрономических событий и предсказаниях общей теории относительности , ожидается , что [72] [73] [74] гравитационные волны, возникающие на расстоянии десятков миллионов световых лет от Земли, исказят 4-километровую (2,5 мили) ) расстояние между зеркалами примерно10–18  м , что составляет менее одной тысячной диаметра заряда протона . Эквивалентно, это относительное изменение расстояния примерно на одну часть из 10.21 . Типичным событием, которое могло бы вызвать событие обнаружения, было бы слияние и 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 г. чувствительность достигла первоначальной проектной спецификации: обнаруживаемый штамм составлял одну часть из 10.21 большеПолоса пропускания 100 Гц . Обычно ожидается, что базовая спираль двух нейтронных звезд с массой примерно солнечной будет наблюдаемой, если она происходит в пределах примерно 8 миллионов парсеков (26 × 10 6 св. лет ) или вблизи Местной группы , усредненной 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

Северная опора (х-образная опора) интерферометра LIGO 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 в Enhanced LIGO включали:

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

Расширенный ЛИГО

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 отключился на несколько лет 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 с гораздо большей чувствительностью 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 получил название GW150914 . [67] [81] Сигнал появился 14 сентября 2015 года, всего через два дня после того, как усовершенствованные детекторы LIGO начали собирать данные после их обновления. [47] [82] [83] Это соответствовало предсказаниям общей теории относительности [72] [73] [74] для внутренней спирали и слияния пары черных дыр 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 цикл наблюдений (O2) длился с 30 ноября 2016 г. [85] по 25 августа 2017 г. [86] , при этом Ливингстон достиг улучшения чувствительности на 15–25% по сравнению с O1, а чувствительность Хэнфорда была аналогична O1. [87] В этот период LIGO наблюдала 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 гравитационно, 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 г.; 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]

Будущие наблюдения будут чередоваться с вводом в эксплуатацию для дальнейшего повышения чувствительности. Целью проекта было достижение расчетной чувствительности к 2021 году; [45] следующий цикл наблюдений (O4) планировалось начать в декабре 2022 года, [95] но дата была перенесена на 24 мая 2023 года. [19] [96]

Будущее

ЛИГО-Индия

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 в дорожной карте развития [97], выпущенной Международным комитетом по гравитационным волнам (GWIC), было рекомендовано сделать расширение глобального массива интерферометрических детекторов высшим приоритетом. 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] Первое потенциальное удаленное место было в AIGO в Западной Австралии , [101] однако австралийское правительство не желало выделять 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 оценивалось 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]

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

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 увеличат объем исследуемого пространства. в семь раз. [111] Обновления включают в себя:

Поскольку конечный 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 (выходной сигнал интерферометра), который по соответствующему параметру тише, чем простая темнота. Такая сжимающая модернизация была установлена ​​на обеих площадках LIGO перед третьим запуском наблюдений. [115] Улучшение A+ будет заключаться в установке дополнительного оптического резонатора , который будет вращать сжимающую квадратуру от фазово-сжатого на высоких частотах (выше 50 Гц) к амплитудно-сжатому на низких частотах, тем самым также уменьшая низкочастотное радиационное давление . шум.

ЛИГО Вояджер

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 замену стеклянных зеркал и лазеров с длиной волны 1064 нм на еще более крупные кремниевые испытательные массы массой 160 кг, охлажденные до 123 К (температура, достижимая с жидким азотом ), а также переход на более длинную длину волны лазера в диапазоне 1500–1500–1500 нм. Диапазон 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

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]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Бариш, Барри С.; 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 к Проксиме Центавра в4,0208 × 10 13   км ).
  3. ^ "Лаборатория LIGO Калифорнийского технологического института" . 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. ^ abc Castelvecchi, 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: Поиск 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 LSC".
  15. ^ ab "Новости LSC".
  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. doi : 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. ^ abc «LIGO приостанавливает третий наблюдательный запуск (O3)» . 26 марта 2020 г. Проверено 15 июля 2020 г.
  19. ^ abc «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. PMID  37225822. S2CID  258899900.
  21. ^ "ЛИГО, ДЕВА И КАГРА НАБЛЮДАЮТ ПЛАНЫ БЕГА" . Проверено 14 декабря 2021 г.
  22. ^ abcdefghi Определение приоритетов для крупных исследовательских проектов, поддерживаемых Национальным научным фондом. Издательство 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. ↑ Аб 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. ^ abc Мервис, Джеффри. «Финансирование двух научных лабораторий вызывает дебаты по экспертной оценке «бочка свинины или пиво»» . Ученый . 5 (23) . Проверено 21 февраля 2016 г.
  28. ^ аб 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. ^ abcd «Интервью с Барри Бэришем» (PDF) . Ширли Коэн . Калтех. 1998 год . Проверено 21 февраля 2016 г.
  32. ^ Аб 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 гравитационной волны» . Газета "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 BBC . 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 LIGO Hanford достигает двухчасовой полной блокировки» . Февраль 2015 г. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 г.
  43. ↑ Чжан, Сара (15 сентября 2015 г.). «Долгий поиск неуловимой пульсации в пространстве-времени». Проводной .
  44. ↑ Амос, Джонатан (19 сентября 2015 г.). «Продвинутый Лиго: лаборатории« открывают уши »космосу». Новости BBC . Проверено 19 сентября 2015 г.
  45. ^ ab «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 сотрудничество Virgo, 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. PMID  26918975. S2CID  124959784.
  47. ^ abc 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. ↑ Аб Чу, Дженнифер (15 июня 2016 г.). «Второй раз LIGO обнаруживает гравитационные волны». Новости МТИ . Массачусетский технологический институт . Проверено 15 июня 2016 г.
  51. ^ БП Эбботт; и другие. ( 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. PMID  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 BBC . 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 LSC» (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 года . Проверено 3 сентября 2018 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  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, МЭ; 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 LIGO".
  67. ^ abc Эбботт, BP; и другие. (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. PMID  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 LIGO".
  70. ↑ Даутон, Сэнди (14 мая 2018 г.). «Внезапно раздался стук: Вороны вызывают сбои в работе огромного физического прибора 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. ^ ab 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. PMID  16197061. S2CID  24225193.
  73. ^ аб 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. PMID  16605808. S2CID  5954627.
  74. ^ Аб 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. PMID  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, который заметил эти гравитационные волны». Наука . doi : 10.1126/science.aaf4039.
  83. ^ «Обнаружены гравитационные волны от черных дыр» . Новости BBC . 11 февраля 2016 г.
  84. ^ Эбботт, BP; Эбботт, Р.; Эбботт, Т.Д.; и другие. (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. PMID  27367379. S2CID  118651851.
  85. ^ «VIRGO присоединяется к LIGO для периода 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 разработки 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. ↑ Аб 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 обнаруживают 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 O3, EPS-HEP2019
  94. ^ «Сеть LIGO-Virgo фиксирует еще одно столкновение нейтронной звезды» .
  95. ^ «Заявление лаборатории LIGO о долгосрочных планах будущих наблюдений» . Лаборатория ЛИГО . Проверено 22 марта 2022 г.
  96. ^ "IGWN | Планы наблюдений" . Проверено 4 марта 2023 г.
  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, S2CID  118583506, документ LIGO P1200054-v6
  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. ^ Информационный бюллетень встречи США и Индии по двустороннему сотрудничеству в области науки и технологий - от 13 июня 2012 г.
  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 очищает LIGO-India стоимостью 2600 крор рупий; 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 получает 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. ^ «Квантово-усовершенствованный 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 . ПМИД  31868462.
  116. ^ Аб 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.

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Найдите лиго в Викисловаре, бесплатном словаре.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с LIGO .