LIGO - LIGO

О латвийском празднике Лиго см. Jāņi.

Лазерный интерферометр Обсерватория гравитационных волн
LLO Control Room.jpg
Диспетчерская LIGO Livingston, как это было во время первого сеанса наблюдений Advanced LIGO (O1)
Альтернативные названияLIGOОтредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Хэнфорд сайт, Вашингтон и Ливингстон, Луизиана, США
КоординатыОбсерватория LIGO в Хэнфорде: 46 ° 27'18,52 ″ с.ш. 119 ° 24'27,56 ″ з.д. / 46,4551444 ° с.ш.119,4076556 ° з.д. / 46.4551444; -119.4076556 (Обсерватория LIGO в Хэнфорде)
Обсерватория LIGO Ливингстон: 30 ° 33′46,42 ″ с.ш. 90 ° 46′27,27 ″ з.д. / 30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д. / 30.5628944; -90.7742417 (Обсерватория LIGO Ливингстон)
ОрганизацияLIGO Scientific Collaboration  Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны43 км (7,0 кГц) -10 000 км (30 Гц)
Построен1994 Отредактируйте это в Викиданных–2002 Отредактируйте это в Викиданных (1994 Отредактируйте это в Викиданных–2002 Отредактируйте это в Викиданных) Отредактируйте это в Викиданных
Первый свет23 августа 2002 г.Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопагравитационно-волновая обсерватория  Отредактируйте это в Викиданных
Длина4000 м (13,123 футов 4 дюйма) Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтwww.ligo.caltech.edu Отредактируйте это в Викиданных
LIGO находится в США.
Обсерватория LIGO Ливингстон
Обсерватория LIGO Ливингстон
Обсерватория LIGO в Хэнфорде
Обсерватория LIGO в Хэнфорде
Обсерватории LIGO в Смежные Соединенные Штаты
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[редактировать в Викиданных ]

В Лазерный интерферометр Гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) является масштабным физика эксперимент и обсерватория для обнаружения космических гравитационные волны и развивать наблюдения гравитационных волн как астрономический инструмент.[1] Две большие обсерватории были построены в Соединенных Штатах с целью обнаружения гравитационных волн с помощью лазер интерферометрия. В этих обсерваториях используются зеркала, расположенные на расстоянии четырех километров друг от друга, которые способны обнаруживать изменение менее чем на одну десятитысячную. диаметр заряда из протон.[2]

Первые обсерватории LIGO финансировались Национальный научный фонд (NSF) и были задуманы, построены и эксплуатируются Калтех и Массачусетский технологический институт.[3][4] Они собирали данные с 2002 по 2010 год, но гравитационных волн не обнаружено.

Усовершенствованный проект LIGO по усовершенствованию оригинальных детекторов LIGO начался в 2008 году и продолжает поддерживаться NSF, при этом важный вклад вносит Соединенное Королевство. Совет по науке и технологиям, то Общество Макса Планка Германии и Австралийский исследовательский совет.[5][6] Усовершенствованные детекторы начали работать в 2015 году. Об обнаружении гравитационных волн сообщили в 2016 году LIGO Scientific Collaboration (LSC) и Дева Сотрудничество с международным участием ученых из нескольких университетов и исследовательских институтов. Ученые, вовлеченные в проект и анализ данных для гравитационно-волновая астрономия организованы LSC, в которую входят более 1000 ученых со всего мира,[7][8][9] а также 440 000 активных Эйнштейн @ Home пользователей по состоянию на декабрь 2016 г..[10]

LIGO - это самый крупный и амбициозный проект, когда-либо финансировавшийся NSF.[11][12]В 2017 г. Нобелевская премия по физике был присужден Райнер Вайс, Кип Торн и Барри С. Бэриш «За решающий вклад в работу детектора LIGO и наблюдение гравитационных волн».[13]

Наблюдения производятся «сериями». По состоянию на декабрь 2019 г., LIGO сделал 3 захода и сделал 50 обнаружения гравитационных волн. Техническое обслуживание и модернизация детекторов производятся между запусками. Первый запуск, O1, который проводился с 12 сентября 2015 года по 19 января 2016 года, позволил сделать первые 3 обнаружения, все слияния черных дыр. Во втором прогоне, O2, который проходил с 30 ноября 2016 года по 25 августа 2017 года, было сделано 8 обнаружений, 7 слияний черных дыр и первое слияние нейтронных звезд.[14] Третий запуск O3 начался 1 апреля 2019 года; он разделен (пока) на O3a с 1 апреля по 30 сентября 2019 г. и O3b с 1 ноября 2019 г.[15] пока он не был приостановлен в марте 2020 года из-за COVID-19.[16]

История

Задний план

Вид с воздуха на установку LIGO в Ливингстоне.

Концепция LIGO была основана на ранних работах многих ученых по тестированию компонента Альберт Эйнштейн теория общая теория относительности, существование гравитационных волн. Начиная с 1960-х годов американские ученые, в том числе Джозеф Вебер, а также советские ученые Михаил Герценштейн и Владислав Пустовойт, задуманы основные идеи и прототипы лазерных интерферометрия,[17][18] и в 1967 г. Райнер Вайс из Массачусетский технологический институт опубликовали анализ использования интерферометра и инициировали строительство прототипа с военным финансированием, но оно было прекращено до того, как оно могло быть введено в эксплуатацию.[19] Начиная с 1968 г. Кип Торн положил начало теоретическим исследованиям гравитационных волн и их источников на Калтех, и был убежден, что обнаружение гравитационных волн в конечном итоге будет успешным.[17]

Прототипы интерферометрических детекторов гравитационных волн (интерферометров) были построены в конце 1960-х гг. Роберт Л. Нападающий и коллеги в Исследовательские лаборатории Хьюза (с зеркалами, установленными на виброизоляционной пластине, а не свободно вращающейся), а в 1970-х годах (со свободно вращающимися зеркалами, между которыми много раз отражался свет) Weiss в Массачусетском технологическом институте, а затем Хайнц Биллинг и коллеги в Гархинг Германия, а затем Рональд Древер, Джеймс Хаф и коллеги из Глазго, Шотландия.[20]

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 км с адекватной чувствительностью.[17][21]

Под давлением NSF, MIT и Caltech попросили объединить усилия, чтобы возглавить проект LIGO, основанный на исследовании MIT и экспериментальной работе в Caltech, MIT, Глазго и Гархинг. 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.[17][21][22][23][24][25]

С 1989 по 1994 год LIGO не продвигалась ни в техническом, ни в организационном плане. Только политические усилия продолжали получать финансирование.[17][26] Текущее финансирование обычно отклонялось до 1991 г., когда Конгресс США согласился профинансировать LIGO на первый год в размере 23 миллионов долларов. Однако требования для получения финансирования не были выполнены или утверждены, и NSF поставил под сомнение технологическую и организационную основу проекта.[22][23] К 1992 году LIGO была реорганизована, и Drever больше не был прямым участником.[17][26][27][28] Текущие проблемы управления проектом и технические проблемы были выявлены в обзорах проекта NSF, что привело к удержанию средств до тех пор, пока они официально не заморозили расходы в 1993 году.[17][26][29][30]

В 1994 году после консультации между соответствующим персоналом NSF, научными руководителями LIGO и президентами Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института Фогт ушел в отставку и Барри Бэриш (Калтех) был назначен директором лаборатории,[17][27][31] и NSF ясно дали понять, что у LIGO есть последний шанс на поддержку.[26] Команда Бариша создала новое исследование, бюджет и план проекта с бюджетом, превышающим предыдущие предложения на 40%. Бариш предложил NSF и Национальному научному совету построить LIGO в качестве эволюционного детектора, где было бы возможно обнаружение гравитационных волн с помощью первоначального LIGO, а также с помощью усовершенствованного LIGO.[32] Это новое предложение получило финансирование NSF, Бариш был назначен Главный следователь, и повышение было одобрено. В 1994 году с бюджетом в 395 миллионов долларов США LIGO считалась крупнейшим финансируемым проектом NSF в истории. Проект положил начало в Хэнфорде, штат Вашингтон, в конце 1994 года и в Ливингстоне, штат Луизиана, в 1995 году. По мере того, как в 1997 году строительство приближалось к завершению, под руководством Бариша были сформированы два организационных учреждения: LIGO Laboratory и LIGO Scientific Collaboration (LSC). Лаборатория LIGO состоит из помещений, поддерживаемых NSF в рамках LIGO Operation и Advanced R&D; это включает администрирование детектора LIGO и испытательного оборудования. LIGO Scientific Collaboration - это форум для организации технических и научных исследований в LIGO. Это отдельная организация от лаборатории LIGO и ее собственный надзор. Бариш назначил Вайса первым представителем этого научного сотрудничества.[17][22]

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 фундамент для следующего этапа разработки LIGO (названного «Enhanced LIGO»). За этим последовало многолетнее отключение, а детекторы были заменены значительно улучшенными версиями "Advanced LIGO".[33][34] Большая часть исследований и разработок машин LIGO / aLIGO была основана на новаторской работе для GEO600 детектор в Ганновере, Германия.[35][36] К февралю 2015 года в обеих локациях детекторы были переведены в инженерный режим.[37]

К середине сентября 2015 года «крупнейший в мире гравитационно-волновой комплекс» завершил пятилетний капитальный ремонт стоимостью 200 миллионов долларов США и общей стоимостью 620 миллионов долларов США.[9][38] 18 сентября 2015 года Advanced LIGO начала свои первые формальные научные наблюдения, чувствительность которых примерно в четыре раза выше, чем у первоначальных интерферометров LIGO.[39] Его чувствительность будет увеличиваться, пока к 2021 году он не достигнет проектной чувствительности.[40]

Обнаружения

11 февраля 2016 г. LIGO Scientific Collaboration и Дева Сотрудничество опубликовал статью о обнаружение гравитационных волн, по сигналу, обнаруженному в 09:51 универсальное глобальное время 14 сентября 2015 года двое ~ 30 солнечная масса черные дыры объединяются около 1,3 миллиарда световых лет с Земли.[41][42]

Действующий исполнительный директор Дэвид Рейтце объявил о результатах на мероприятии для СМИ в Вашингтоне, округ Колумбия, а заслуженный исполнительный директор Барри Бариш представил физическому сообществу первую научную статью о результатах в ЦЕРНе.[43]

2 мая 2016 г. члены LIGO Scientific Collaboration и другие участники были награждены Специальная премия за прорыв в фундаментальной физике за содействие прямому обнаружению гравитационных волн.[44]

16 июня 2016 г. LIGO объявила второй сигнал был обнаружен в результате слияния двух черных дыр, масса которых в 14,2 и 7,5 раз превышает массу Солнца. Сигнал был получен 26 декабря 2015 года в 3:38 UTC.[45]

Обнаружение третьего слияния черных дыр между объектами массой 31,2 и 19,4 Солнца произошло 4 января 2017 года и было объявлено 1 июня 2017 года.[46][47]

Четвертое обнаружение слияния черных дыр между объектами массой 30,5 и 25,3 Солнца было зарегистрировано 14 августа 2017 года и было объявлено 27 сентября 2017 года.[48]

В 2017 году Вайс, Бариш и Торн получили Нобелевская премия по физике «За решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». Вайс получил половину от общего призового фонда, а Бариш и Торн получили по одной четверти.[49][50][51]

LIGO возобновила работу после остановки для улучшений 26 марта 2019 года, а Virgo, как ожидается, присоединится к сети 1 апреля 2019 года.[52]

Миссия

Кривые шума детектора для начального и расширенного LIGO в зависимости от частоты. Они расположены над полосами для космических детекторов, таких как усовершенствованная космическая антенна лазерного интерферометра (eLISA) и временные матрицы пульсаров такой как Европейская синхронизирующая матрица пульсаров (EPTA). Показаны также характерные напряжения потенциальных астрофизических источников. Для обнаружения характерная деформация сигнала должна быть выше кривой шума.[53] Эти частоты, которые может обнаружить aLIGO, находятся в диапазоне человеческий слух.

Миссия LIGO - непосредственно наблюдать гравитационные волны космического происхождения. Эти волны были впервые предсказаны Эйнштейном. общая теория относительности в 1916 году, когда технологии, необходимой для их обнаружения, еще не существовало. Их существование было косвенно подтверждено при наблюдениях двойного пульсара. ПСР 1913 + 16 в 1974 г. показал орбитальный распад, который совпал с предсказаниями Эйнштейна о потере энергии гравитационным излучением. В Нобелевская премия по физике 1993 г. был награжден Hulse и Тейлор за это открытие.[54]

Прямое обнаружение гравитационных волн искали давно. Их открытие положило начало новому разделу астрономии, чтобы дополнить электромагнитный телескопы и нейтрино обсерватории. Джозеф Вебер впервые попытался обнаружить гравитационные волны в 1960-х годах благодаря своей работе над детекторы резонансной массы. Детекторы штрихов по-прежнему используются на шести объектах по всему миру. К 1970-м годам ученые, в том числе Райнер Вайс понял применимость лазера интерферометрия к измерениям гравитационных волн. Роберт Форвард эксплуатировал интерферометрический детектор в Хьюз в начале 1970-х.[55]

На самом деле, еще в 1960-х, а может быть, и раньше, были опубликованы статьи о волновом резонансе света и гравитационных волн.[56] В 1971 году была опубликована работа о методах использования этого резонанса для обнаружения высокочастотных сигналов. гравитационные волны. В 1962 г. М. Э. Герценштейн и В. И. Пустовойт опубликовали самую первую работу, описывающую принципы использования интерферометров для регистрации очень длинноволновых гравитационных волн.[57] Авторы утверждали, что при использовании интерферометров чувствительность может составлять 107 до 1010 раз лучше, чем с помощью электромеханических экспериментов. Позже, в 1965 году, Брагинский подробно обсуждались источники гравитационных волн и их возможное обнаружение. Он указал на статью 1962 года и упомянул возможность обнаружения гравитационных волн, если интерферометрическая технология и методы измерения улучшатся.

С начала 1990-х годов физики думали, что технология достигла точки, когда обнаружение гравитационные волны - представляющий значительный астрофизический интерес - теперь возможно.[58]

В августе 2002 года LIGO начал поиск космических гравитационных волн. Ожидаются измеримые выбросы гравитационных волн от двойных систем (столкновения и слияния нейтронные звезды или черные дыры ), сверхновая звезда взрывы массивных звезд (которые образуют нейтронные звезды и черные дыры), аккреция нейтронных звезд, вращение нейтронных звезд с деформированными корками и остатки гравитационного излучения, создаваемые рождение вселенной. Теоретически обсерватория может также наблюдать более экзотические гипотетические явления, такие как гравитационные волны, вызванные колебаниями. космические струны или столкновение доменные стены.

Обсерватории

LIGO совместно управляет двумя обсерваториями гравитационных волн: LIGO Livingston Observatory (30 ° 33′46,42 ″ с.ш. 90 ° 46′27,27 ″ з.д. / 30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д. / 30.5628944; -90.7742417) в Ливингстон, Луизиана и обсерватория LIGO Hanford на Сайт Министерства энергетики в Хэнфорде (46 ° 27'18,52 ″ с.ш. 119 ° 24'27,56 ″ з.д. / 46,4551444 ° с.ш.119,4076556 ° з.д. / 46.4551444; -119.4076556), расположенный рядом Ричленд, Вашингтон. Эти участки разделены расстоянием 3 002 километра (1865 миль) по прямой по земле и 3030 километрами (1883 мили) над поверхностью. Поскольку ожидается, что гравитационные волны распространяются со скоростью света, это расстояние соответствует разнице во времени прибытия гравитационных волн до десяти миллисекунд. За счет использования трилатерация, разница во времени прихода помогает определить источник волны, особенно когда третий аналогичный инструмент, например Дева, расположенный на еще большем расстоянии в Европе.[59]

Каждая обсерватория поддерживает L-образную сверхвысокий вакуум система, измеряющая 4 километра (2,5 мили) с каждой стороны. До пяти интерферометры может быть установлен в каждой вакуумной системе.

Обсерватория LIGO Livingston оснащена одним лазером интерферометр в первичной комплектации. В 2004 г. этот интерферометр был успешно модернизирован системой активной виброизоляции на основе гидравлических приводов, обеспечивающей изоляцию с коэффициентом 10 в диапазоне 0,1–5 Гц. Сейсмическая вибрация в этой полосе в основном обусловлена микросейсмический волны и антропогенные источники (транспорт, лесозаготовки и т. д.).

В обсерватории LIGO в Хэнфорде находится один интерферометр, почти идентичный интерферометру обсерватории Ливингстона. Во время начальной и расширенной фаз LIGO интерферометр половинной длины работал параллельно с основным интерферометром. Для этого интерферометра 2 км Фабри-Перо Полости на плечах обладали такой же оптической точностью и, следовательно, вдвое меньшим временем 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 ту же эпоху Хэнфорд сохранил свою первоначальную систему пассивной сейсмической изоляции из-за ограниченной геологической активности в юго-восточном Вашингтоне.

Операция

Упрощенная работа обсерватории гравитационных волн
Рисунок 1: Светоделитель (зеленая линия) разделяет когерентный свет (из белого прямоугольника) на два луча, которые отражаются от зеркал (голубые продолговатые); показан только один исходящий и отраженный луч в каждом плече, разделенный для ясности. Отраженные лучи рекомбинируют, и обнаруживается интерференционная картина (фиолетовый кружок).
фигура 2: Гравитационная волна, проходящая через левую руку (желтая), изменяет свою длину и, следовательно, интерференционную картину.

Параметры в этом разделе относятся к Расширенный LIGO Первичный интерферометр состоит из двух линий пучка длиной 4 км, которые образуют перерабатываемую мощность Интерферометр Майкельсона с участием Эталон Жира – Турнуа оружие. Предварительно стабилизированный 1064 нм Nd: YAG лазер излучает луч мощностью 20 Вт, который проходит через зеркало с рециркуляцией 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. От светоделителя свет проходит по двум ортогональным плечам. Благодаря использованию частично отражающих зеркал, Полости Фабри – Перо создаются в обоих плечах, что увеличивает эффективную длину пути лазерного света в плече. Мощность светового поля в резонаторе 100 кВт.[60]

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 настоящее время в резонаторе, будет немного выходить из фаза (в противофазе) с падающим светом. Поэтому полость периодически будет немного выходить из согласованность и лучи, которые настроены на деструктивно вмешиваться на детекторе будет иметь очень небольшую периодически изменяющуюся расстройку. Это дает измеримый сигнал.[61]

После примерно 280 поездок на расстояние 4 км к дальним зеркалам и обратно,[62] два отдельных луча покидают плечи и рекомбинируют в светоделителе. Лучи, возвращающиеся из двух плеч, сохраняются в противофазе, так что, когда оба плеча находятся в когерентности и интерференции (например, когда нет гравитационной волны, проходящей через них), их световые волны вычитаются, и свет не должен достигать фотодиод. Когда гравитационная волна проходит через интерферометр, расстояния вдоль плеч интерферометра сокращаются и удлиняются, в результате чего лучи становятся немного менее противофазными. Это приводит к тому, что лучи входят в фазу, создавая резонанс, следовательно, на фотодиод попадает свет, указывающий на сигнал. Свет, не содержащий сигнала, возвращается в интерферометр с помощью зеркала с рециркуляцией мощности, что увеличивает мощность света в плечах. В реальной работе источники шума могут вызывать движение оптики, которое производит эффекты, аналогичные действительным сигналам гравитационных волн; Большая часть искусства и сложности инструмента заключается в поиске способов уменьшить эти ложные движения зеркал. Наблюдатели сравнивают сигналы с обоих участков, чтобы уменьшить влияние шума.[63]

Наблюдения

Западный этап LIGO интерферометр на Хэнфордская резервация
Смотрите также: Первое наблюдение гравитационных волн и Список наблюдений за гравитационными волнами

Основываясь на текущих моделях астрономических событий и предсказаниях общая теория относительности,[64][65][66] гравитационные волны, которые возникают на расстоянии десятков миллионов световых лет от Земли, как ожидается, будут искажать расстояние между зеркалами в 4 км (2,5 мили) примерно на 10−18 м, менее одной тысячной диаметр заряда из протон. Эквивалентно, это относительное изменение расстояния примерно на одну часть из 1021. Типичным событием, которое может вызвать событие обнаружения, является поздняя стадия вдоха и слияние двух 10-солнечная масса черные дыры, не обязательно расположенные в галактике Млечный Путь, что, как ожидается, приведет к очень специфической последовательности сигналов, часто резюмируемой лозунгом чирикать взрыв квазинормальный режим звонка, экспоненциальный спад.

В своем четвертом научном цикле в конце 2004 года детекторы LIGO продемонстрировали чувствительность при измерении этих смещений с точностью до двух раз по сравнению с их конструкцией.

Во время пятого научного прогона LIGO в ноябре 2005 г. чувствительность достигла первичной проектной спецификации обнаруживаемого штамма, составляющего одну часть из 10.21 через 100 Гц пропускная способность. Обычно ожидается, что базовая линия на спирали двух нейтронных звезд с солнечной массой будет наблюдаемой, если она произойдет в пределах 8 миллионов. парсек (26×10^6 лы ) или близость Местная группа, усредненные по всем направлениям и поляризациям. Также в это время LIGO и GEO 600 (германо-британский интерферометрический детектор) начали совместный научный запуск, в ходе которого они собирали данные в течение нескольких месяцев. Дева (франко-итальянский интерферометрический детектор) присоединился 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 г. номер GRB 070201, короткий гамма-всплеск прибыл на Землю со стороны Галактика Андромеды. Преобладающее объяснение большинства коротких гамма-всплесков - это слияние нейтронной звезды с нейтронной звездой или черной дырой. LIGO сообщил о том, что GRB 070201 не обнаружен, что с большой уверенностью исключает возможность слияния на расстоянии от Андромеды. Такое ограничение было основано на том, что LIGO в конечном итоге продемонстрировала прямое обнаружение гравитационных волн.[67]

Улучшенный LIGO

Северная нога (x-arm) LIGO интерферометр на Хэнфордская резервация

После завершения Science Run 5 первоначальный LIGO был модернизирован определенными технологиями, запланированными для Advanced LIGO, но доступными и способными модифицировать исходный LIGO, что привело к конфигурации с улучшенными характеристиками, получившей название Enhanced LIGO.[68] Некоторые из улучшений в Enhanced LIGO включают:

Научный прогон 6 (S6) начался в июле 2009 года с усовершенствованных конфигураций 4-километровых детекторов.[69] Он завершился в октябре 2010 года, и началась разборка оригинальных детекторов.

Расширенный LIGO

Упрощенная схема детектора Advanced LIGO (не в масштабе).

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

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

Первый запуск наблюдений проводился с чувствительностью примерно в 3 раза большей, чем у исходной LIGO,[70] и гораздо более высокая чувствительность для больших систем с их пиковым излучением на более низких звуковых частотах.[71]

11 февраля 2016 года LIGO и Дева коллаборации объявили первое наблюдение гравитационных волн.[42][60] Сигнал получил название GW150914.[60][72] Форма волны появилась 14 сентября 2015 года, всего через два дня после того, как детекторы Advanced LIGO начали сбор данных после их обновления.[42][73][74] Это соответствовало предсказания общей теории относительности[64][65][66] для внутренней спирали и слияние из пара из черные дыры и последующий удар образовавшейся одиночной черной дыры. Наблюдения продемонстрировали существование двойных систем черных дыр звездных масс и первое наблюдение слияния двойных черных дыр.

15 июня 2016 года LIGO объявила об обнаружении второго гравитационного волнового события, зарегистрированного 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.[45] Сигнал получил название GW151226.[75]

Второй запуск наблюдений (O2) начался 30 ноября 2016 г.[76] до 25 августа 2017 г.,[77] при этом Ливингстон достиг улучшения чувствительности на 15–25% по сравнению с O1, а чувствительность Хэнфорда аналогична O1.[78] В этот период LIGO увидел еще несколько гравитационных волновых событий: GW170104 в январе; GW170608 в июне; и пять других в период с июля по август 2017 г. Некоторые из них также были обнаружены сотрудниками Virgo Collaboration.[79][80][81] В отличие от слияния черных дыр, которые можно обнаружить только гравитационно, GW170817 пришел из столкновение двух нейтронных звезд а также был обнаружен электромагнитно с помощью гамма-спутников и оптических телескопов.[80]

Третий запуск (O3) начался 1 апреля 2019 г.[82] и продлится до 30 апреля 2020 года.[83][84] Будущие сеансы наблюдений будут чередоваться с усилиями по вводу в эксплуатацию для дальнейшего повышения чувствительности. Он нацелен на достижение проектной чувствительности в 2021 году.[40]

6 января 2020 года LIGO объявила об обнаружении того, что выглядело как гравитационная рябь от столкновения двух нейтронных звезд, зарегистрированного 25 апреля 2019 года детектором LIGO Livingston. В отличие от GW170817, это событие не привело к обнаружению света. Кроме того, это первое опубликованное событие для обнаружения одной обсерваторией, учитывая, что детектор LIGO Hanford в то время был временно отключен, и событие было слишком слабым, чтобы его можно было увидеть в данных Девы.[85]

Будущее

ЛИГО-Индия

Основная статья: ИНДИГО

ЛИГО-Индия, или INDIGO, является планируемым совместным проектом лаборатории LIGO и Индийской инициативы по наблюдению за гравитационными волнами (IndIGO) по созданию детектора гравитационных волн в Индии. Лаборатория LIGO в сотрудничестве с Национальный научный фонд США и партнеры Advanced LIGO из Великобритании, Германии и Австралии предложили предоставить все конструкции и оборудование для одного из трех запланированных детекторов Advanced LIGO, которые будут установлены, введены в эксплуатацию и эксплуатируются индийской группой ученых на объекте, который будет построен в Индии.

Проект LIGO-India - это результат сотрудничества лаборатории LIGO и консорциума LIGO-India: Института исследований плазмы, Гандинагар; IUCAA (Межуниверситетский центр астрономии и астрофизики), Центр передовых технологий Пуны и Раджи Раманна, Индор.

Расширение всемирной деятельности по обнаружению гравитационных волн для создания эффективной глобальной сети было целью LIGO в течение многих лет. В 2010 году была разработана дорожная карта[86] выпущенный Международный комитет по гравитационным волнам (GWIC) рекомендовал в качестве наивысшего приоритета продолжить расширение глобального набора интерферометрических детекторов. Такая сеть предоставит астрофизикам более надежные возможности поиска и более высокие научные результаты. Текущее соглашение между LIGO Scientific Collaboration и Virgo объединяет три детектора сопоставимой чувствительности и составляет ядро ​​этой международной сети.Исследования показывают, что локализация источников с помощью сети, включающей детектор, в Индии может обеспечить значительные улучшения.[87][88] Прогнозируется, что улучшения в средних показателях локализации будут примерно на порядок, с существенно более значительными улучшениями в определенных областях неба.

В NSF был готов разрешить это перемещение и связанные с ним задержки в графике, если это не приведет к увеличению бюджета LIGO. Таким образом, все затраты, необходимые для создания лаборатории, эквивалентной площадкам LIGO, для размещения детектора, должны нести принимающая страна.[89] Первое возможное отдаленное место было в AIGO в Западная Австралия,[90] однако правительство Австралии не пожелало выделить финансирование до крайнего срока 1 октября 2011 года.

Местоположение в Индии обсуждалось на заседании Совместной комиссии между Индией и США в июне 2012 года.[91] Параллельно это предложение было оценено финансирующим агентством LIGO, NSF. Поскольку в основе проекта LIGO-India лежит передача одного из детекторов LIGO в Индию, этот план повлияет на работу и график работ по модернизации Advanced LIGO, которые уже ведутся. В августе 2012 года Национальный научный совет США одобрил запрос лаборатории LIGO об изменении области применения Advanced LIGO, отказавшись от установки хэнфордского интерферометра H2, и подготовив его вместо этого для хранения в ожидании отправки в LIGO-India.[92] В Индии проект был представлен на Департамент атомной энергии и Департамент науки и технологий для утверждения и финансирования. 17 февраля 2016 года, менее чем через неделю после знаменательного объявления LIGO об обнаружении гравитационных волн, премьер-министр Индии Нарендра Моди объявил, что Кабинет министров дал «принципиальное» одобрение предложения LIGO-India mega science.[93]

Место возле места паломничества Аундха Нагнатха в Хинголи район государства Махараштра в западная Индия был выбран.[94][95]

А +

Как и в Enhanced LIGO, в существующий инструмент Advanced LIGO будут внесены некоторые улучшения. Они называются А + предложений и планируется к установке с 2019 г. до начала эксплуатации модернизированного детектора в 2024 г.[96] Изменения почти удвоили бы чувствительность Advanced LIGO,[97][98] и увеличить объем пространства для поиска в семь раз.[99] Обновления включают:

Поскольку последний выходной фотодетектор LIGO чувствителен к фазе, а не к амплитуде, можно сжать сигнал, чтобы уменьшить фазовый шум и больше амплитудного шума, не нарушая квантово-механический предел на свой продукт.[102] Это делается путем введения «состояния сжатого вакуума» в темный порт (выход интерферометра), который по соответствующему параметру тише, чем обычная темнота. Такое сжатое обновление было установлено на обоих участках LIGO перед третьим запуском наблюдений.[103] Улучшение A + приведет к установке дополнительного оптический резонатор который действует, чтобы повернуть квадратуру сжатия от сжатой фазы на высоких частотах (выше 50 Гц) до сжатия амплитуды на низких частотах, тем самым также смягчая низкочастотные радиационное давление шум.

LIGO Voyager

На существующих площадках LIGO планируется установить детектор третьего поколения под названием «LIGO Voyager», который повысит чувствительность еще в два раза и сократит низкочастотную отсечку вдвое до 10 Гц.[104] В планах - стеклянные зеркала и Лазеры 1064 нм должны быть заменены еще более крупными пробными массами из кремния массой 160 кг, охлажденными до 123 К (температура, достижимая с жидкий азот ), и переход на более длинную длину волны лазера в диапазоне 1500–2200 нм, при котором кремний прозрачен. (Многие документы предполагают длину волны 1550 нм, но это не окончательный вариант.)

"Вояджер" станет модернизированным до A + и начнет работать примерно в 2027–2028 годах.[105]

Космический исследователь

Проект более крупного объекта с более длинными рукавами называется «Космический исследователь». Он основан на технологии LIGO Voyager, имеет аналогичную L-образную геометрию типа LIGO, но с рукавами 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 с меньшей чувствительностью ниже 10 Гц.[104]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ Бариш, Барри С.; Вайс, Райнер (октябрь 1999 г.). «LIGO и обнаружение гравитационных волн». Физика сегодня. 52 (10): 44. Bibcode:1999ФТ .... 52ж..44Б. Дои:10.1063/1.882861.
  2. ^ «Факты». LIGO. Архивировано из оригинал 4 июля 2017 г.. Получено 24 августа 2017. Это эквивалентно измерению расстояния от Земли до ближайшей звезды с точностью, меньшей, чем ширина человеческого волоса! (то есть, чтобы Проксима Центавра в 4.0208×1013 км).
  3. ^ "LIGO Lab Caltech MIT". Получено 24 июн 2016.
  4. ^ "LIGO MIT". Получено 24 июн 2016.
  5. ^ «Ведется крупный исследовательский проект по обнаружению гравитационных волн». Новости Бирмингемского университета. Бирмингемский университет. Получено 28 ноября 2015.
  6. ^ Сапожник, Дэвид (2012). «Эволюция Advanced LIGO» (PDF). Журнал LIGO (1): 8.
  7. ^ "Революционный проект массовой астрофизики" Einstein @ Home "выходит в эфир". Получено 3 марта 2016.
  8. ^ "Перепись LSC / Девы". myLIGO. Получено 28 ноября 2015.
  9. ^ а б c Кастельвекки, Давиде (15 сентября 2015 г.), «Охота за гравитационными волнами возобновится после масштабного обновления: эксперимент LIGO теперь имеет больше шансов обнаружить рябь в пространстве-времени», Природа, 525 (7569): 301–302, Bibcode:2015Натура. 525..301C, Дои:10.1038 / 525301a, PMID  26381963
  10. ^ "Статистика проекта BOINCstats". Получено 14 декабря 2016.
  11. ^ Крупные физические проекты в США, такие как Фермилаб, традиционно финансируются Департамент энергетики.
  12. ^ "LIGO: поиск гравитационных волн". www.nsf.gov. Национальный научный фонд. Получено 3 сентября 2018.
  13. ^ «Нобелевская премия по физике 2017». Нобелевский фонд.
  14. ^ Научное сотрудничество LIGO; Сотрудничество Девы; Abbott, B.P .; Abbott, R .; Abbott, T. D .; Abraham, S .; Acernese, F .; Ackley, K .; Adams, C .; Adhikari, R. X .; Адья, В. Б. (4 сентября 2019 г.). "GWTC-1: Гравитационно-волновой переходный каталог компактных бинарных слияний, наблюдаемых LIGO и Virgo во время первого и второго сеансов наблюдений". Физический обзор X. 9 (3): 031040. arXiv:1811.12907. Дои:10.1103 / PhysRevX.9.031040. ISSN  2160-3308.
  15. ^ LIGO (1 ноября 2019 г.). "Добро пожаловать в O3b!". @ligo. Получено 11 ноября 2019.
  16. ^ «LIGO приостанавливает третий сеанс наблюдений (O3)». 26 марта 2020 г.. Получено 15 июля 2020.
  17. ^ а б c d е ж г час я Комитет по установлению приоритетов для проектов крупных исследовательских центров, спонсируемых NSF, Комитет по науке, инженерии и государственной политике, политике и глобальным вопросам, Совет по физике и астрономии, Отдел инженерных и физических наук, Национальный исследовательский совет. (2004). Определение приоритетов для проектов крупных исследовательских центров, поддерживаемых Национальным научным фондом. Установление приоритетов для проектов крупных исследовательских центров, поддерживаемых Национальным научным фондом. Комитет по установлению приоритетов для проектов крупных исследовательских центров, спонсируемых NSF, Комитет по науке. Национальная академия прессы. С. 109–117. Bibcode:2004плр. Отчет ..... C. Дои:10.17226/10895. ISBN  978-0-309-09084-1.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  18. ^ Герценштейн, М.Е. (1962). «Волновой резонанс света и гравитационные волны». Журнал экспериментальной и теоретической физики. 14: 84.
  19. ^ Вайс, Райнер (1972). «Широкополосная гравитационная антенна с электромагнитной связью». Ежеквартальный отчет научно-исследовательской лаборатории электроники. 105 (54): 84. Получено 21 февраля 2016.
  20. ^ «Краткая история LIGO» (PDF). ligo.caltech.edu. Архивировано из оригинал (PDF) 3 июля 2017 г.. Получено 21 февраля 2016.
  21. ^ а б Будери, Роберт (19 сентября 1988 г.). «В погоне за гравитацией: как был профинансирован проект с высоким риском». Ученый. 2 (17): 1. Получено 18 февраля 2016.
  22. ^ а б c Мервис, Джеффри. «Финансирование двух научных лабораторий проходит по результатам экспертных дискуссий по сравнению с пивом». Ученый. 5 (23). Получено 21 февраля 2016.
  23. ^ а б Уолдроп, М. Митчелл (7 сентября 1990 г.). «О политике, пульсарах, смертельных спиралях - и LIGO». Наука. 249 (4973): 1106–1108. Bibcode:1990Sci ... 249.1106W. Дои:10.1126 / science.249.4973.1106. PMID  17831979.
  24. ^ «Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна» (PDF). LIGO. 11 февраля 2016 г.. Получено 11 февраля 2016.
  25. ^ Ирион, Роберт (21 апреля 2000 г.). «Миссия гравитации LIGO». Наука. 288 (5465): 420–423. Дои:10.1126 / science.288.5465.420.
  26. ^ а б c d "Интервью с Барри Бэришем" (PDF). Ширли Коэн. Калтех. 1998 г.. Получено 21 февраля 2016.
  27. ^ а б Кук, Виктор (21 сентября 2001 г.). Управление NSF и надзор за LIGO. Практикум по передовым методам реализации проектов крупных объектов. NSF.
  28. ^ Трэвис, Джон (18 февраля 2016 г.). «LIGO: азартная игра на 250 миллионов долларов». Наука. 260 (5108): 612–614. Bibcode:1993Наука ... 260..612Т. Дои:10.1126 / science.260.5108.612. PMID  17812204.
  29. ^ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). "Директор LIGO встряхивается". Наука. 263 (5152): 1366. Bibcode:1994Научный ... 263.1366A. Дои:10.1126 / science.263.5152.1366. PMID  17776497.
  30. ^ Браун, Малкольм В. (30 апреля 1991 г.). «Столкновение экспертов из-за проекта по обнаружению гравитационной волны». Газета "Нью-Йорк Таймс. Получено 21 февраля 2016.
  31. ^ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). "Директор LIGO встряхивается". Наука. 263 (5152): 1366. Bibcode:1994Научный ... 263.1366A. Дои:10.1126 / science.263.5152.1366. PMID  17776497.
  32. ^ Витце, Александра (16 июля 2014 г.), «Физика: Волна будущего», Природа, 511 (7509): 278–81, Bibcode:2014 Натур.511..278Вт, Дои:10.1038 / 511278a, PMID  25030149
  33. ^ «Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO». Отдел новостей SPIE. Получено 4 января 2016.
  34. ^ «Дэниел Сигг: Современные детекторы LIGO в эпоху первых открытий». Отдел новостей SPIE. Получено 9 сентября 2016.
  35. ^ Гош, Паллаб (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна,« видимые »из черных дыр». Новости BBC. Получено 18 февраля 2016.
  36. ^ «Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна». www.mpg.de. Макс-Планк-Гельшафт. Получено 3 сентября 2018.
  37. ^ "LIGO Hanford's H1 достигает двухчасовой полной блокировки". Февраль 2015. Архивировано с оригинал 22 сентября 2015 г.
  38. ^ Чжан, Сара (15 сентября 2015 г.). "Долгие поиски неуловимой ряби в пространстве-времени". Проводной.
  39. ^ Амос, Джонатан (19 сентября 2015 г.). «Advanced Ligo: Labs« открывают уши »космосу». Новости BBC. Получено 19 сентября 2015.
  40. ^ а б «Планирование светлого будущего: перспективы гравитационно-волновой астрономии с Advanced LIGO и Advanced Virgo». LIGO Scientific Collaboration. 23 декабря 2015 г.. Получено 31 декабря 2015.
  41. ^ LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, Б. П. Эбботт (11 февраля 2016 г.). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Письма с физическими проверками. 116 (6): 061102. arXiv:1602.03837. Bibcode:2016ПхРвЛ.116ф1102А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.116.061102. PMID  26918975.
  42. ^ а б c Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна». Новости природы. Дои:10.1038 / природа.2016.19361. Получено 11 февраля 2016.
  43. ^ Новые результаты поиска гравитационных волн. ЦЕРН Коллоквиум. 2016 г.
  44. ^ «Премия по фундаментальной физике - Новости». Премия по фундаментальной физике (2016). Получено 4 мая 2016.
  45. ^ а б Чу, Дженнифер (15 июня 2016 г.). «LIGO второй раз обнаруживает гравитационные волны». Новости MIT. Массачусетский технологический институт. Получено 15 июн 2016.
  46. ^ Б. П. Эбботт; и другие. (LIGO Scientific Collaboration и Дева Сотрудничество ) (1 июня 2017 г.). "GW170104: Наблюдение слияния двойной черной дыры массой 50 солнечных масс при красном смещении 0,2". Письма с физическими проверками. 118 (22): 221101. arXiv:1706.01812. Bibcode:2017ПхРвЛ.118в1101А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.118.221101. PMID  28621973.
  47. ^ Коновер, Э. (1 июня 2017 г.). «LIGO ловит еще один набор гравитационных волн». Новости науки. Получено 3 июн 2017.
  48. ^ "GW170814: трехдетекторное наблюдение гравитационных волн от слияния двойной черной дыры". Получено 29 сентября 2017.
  49. ^ «Нобелевская премия по физике 2017». Nobelprize.org. Получено 4 октября 2017.
  50. ^ Ринкон, Пол; Амос, Джонатан (3 октября 2017 г.). «Волны Эйнштейна получают Нобелевскую премию». Новости BBC. Получено 3 октября 2017.
  51. ^ Прощай, Деннис (3 октября 2017 г.). «Нобелевская премия по физике 2017 года присуждена исследователям LIGO Black Hole». Нью-Йорк Таймс. Получено 3 октября 2017.
  52. ^ "Новости LSC" (PDF).
  53. ^ Мур, Кристофер; Коул, Роберт; Берри, Кристофер (19 июля 2013 г.). «Детекторы и источники гравитационных волн». Получено 20 апреля 2014.
  54. ^ "Нобелевская премия по физике 1993 года: Рассел А. Халс, Джозеф Х. Тейлор-младший". nobelprize.org.
  55. ^ "Некролог: доктор Роберт Л. Форвард". www.spaceref.com. Получено 3 сентября 2018.
  56. ^ М.Е. Герценштейн (1961). «Волновой резонанс света и гравитационные волны». Джетп (СССР). 41 (1): 113–114.
  57. ^ Герценштейн, М. Э .; Пустовойт В. И. (август 1962 г.). «Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн». ЖЭТФ. 43: 605–607.
  58. ^ Bonazzola, S; Марк, Дж. А (1994). «Астрофизические источники гравитационного излучения». Ежегодный обзор ядерной науки и физики элементарных частиц. 44 (44): 655–717. Bibcode:1994АРНПС..44..655Б. Дои:10.1146 / annurev.ns.44.120194.003255.
  59. ^ «Расположение источника». Астрофизика гравитационных волн. Бирмингемский университет. Архивировано из оригинал 8 декабря 2015 г.. Получено 28 ноября 2015.
  60. ^ а б c Abbott, B.P .; и другие. (2016). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Phys. Rev. Lett. 116 (6): 061102. arXiv:1602.03837. Bibcode:2016ПхРвЛ.116ф1102А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.116.061102. PMID  26918975.
  61. ^ Торн, Кип (2012). «Глава 27.6: Обнаружение гравитационных волн (в« Приложениях классической физики, глава 27: Гравитационные волны и экспериментальные проверки общей теории относительности », примечания к лекциям Калифорнийского технологического института») » (PDF). Получено 11 февраля 2016.
  62. ^ «Интерферометр LIGO».
  63. ^ Даутон, Санди (14 мая 2018 г.). «Внезапно раздалось постукивание: вороны вызывают всплески в массивном физическом инструменте в Хэнфорде». Сиэтл Таймс. Получено 14 мая 2018.
  64. ^ а б Преториус, Франс (2005). "Эволюция двоичного пространства-времени черной дыры". Письма с физическими проверками. 95 (12): 121101. arXiv:gr-qc / 0507014. Bibcode:2005ПхРвЛ..95л1101П. Дои:10.1103 / PhysRevLett.95.121101. ISSN  0031-9007. PMID  16197061.
  65. ^ а б Campanelli, M .; Lousto, C.O .; Marronetti, P .; Злоховер, Ю. (2006). «Точная эволюция движущихся по орбите двойных черных дыр без исключения». Письма с физическими проверками. 96 (11): 111101. arXiv:gr-qc / 0511048. Bibcode:2006PhRvL..96k1101C. Дои:10.1103 / PhysRevLett.96.111101. ISSN  0031-9007. PMID  16605808.
  66. ^ а б Бейкер, Джон Дж .; Сентрелла, Жанна; Чой, Дэ-Иль; Коппиц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Гравитационно-волновое извлечение из спиралевидной конфигурации сливающихся черных дыр». Письма с физическими проверками. 96 (11): 111102. arXiv:gr-qc / 0511103. Bibcode:2006ПхРвЛ..96к1102Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.96.111102. ISSN  0031-9007. PMID  16605809.
  67. ^ Свитил, Кэти (2 января 2008 г.). "LIGO проливает свет на космическое событие" (Пресс-релиз). Калифорнийский технологический институт. Получено 14 февраля 2016.
  68. ^ Адхикари, Сэм; Фритчель, Питер; Уолдман, Рана (17 июля 2006 г.). Улучшенный LIGO (PDF) (Технический отчет). LIGO-T060156-01-I.
  69. ^ Беккет, Дэйв (15 июня 2009 г.). «Твердая дата установлена ​​для начала S6». Новости лаборатории LIGO.
  70. ^ Буртник, Кимберли (18 сентября 2015 г.). «Начались новейшие поиски гравитационных волн». Научное сотрудничество LIGO. Архивировано из оригинал 4 июля 2017 г.. Получено 9 сентября 2017. Усовершенствованные детекторы LIGO уже в три раза более чувствительны, чем исходный LIGO к концу срока службы наблюдений.
  71. ^ Ааси, Дж. (9 апреля 2015 г.). «Продвинутый LIGO». Классическая и квантовая гравитация. 32 (7): 074001. arXiv:1411.4547. Bibcode:2015CQGra..32g4001L. Дои:10.1088/0264-9381/32/7/074001.
  72. ^ Наей, Роберт (11 февраля 2016 г.). "Обнаружение гравитационных волн знаменует новую эру науки". Небо и телескоп. Получено 11 февраля 2016.
  73. ^ Чо, Адриан (11 февраля 2016 г.). «Вот первый человек, который заметил эти гравитационные волны». Sciencemag.com. Получено 3 сентября 2018.
  74. ^ «Обнаружены гравитационные волны от черных дыр». Новости BBC. 11 февраля 2016.
  75. ^ Abbott, B.P .; Abbott, R .; Abbott, T.D .; и другие. (15 июня 2016 г.). "GW151226: Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр с массой 22 Солнца". Письма с физическими проверками. 116 (24): 241103. arXiv:1606.04855. Bibcode:2016ПхРвЛ.116х1103А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.116.241103. PMID  27367379.
  76. ^ "ДЕВА присоединяется к LIGO в период сбора данных" Наблюдательного цикла 2 (O2) " (PDF). Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество VIRGO. 1 августа 2017.
  77. ^ «Новости о начале третьего сеанса наблюдений LIGO». 24 апреля 2018 г.. Получено 31 августа 2018. запуск O3 в настоящее время планируется начать в начале 2019 года. Обновления будут предоставлены после завершения этапа установки и начала этапа ввода в эксплуатацию. Обновленная информация о ходе разработки до O3 будет предоставлена ​​к концу лета 2018 года.
  78. ^ Грант, Эндрю (12 декабря 2016 г.). «Расширенный LIGO развивается с небольшими улучшениями». Физика сегодня. Дои:10.1063 / PT.5.9074. Суть в том, что [чувствительность] лучше, чем была в начале O1; мы рассчитываем получить больше обнаружений.
  79. ^ GWTC-1: гравитационно-волновой переходный каталог компактных двоичных слияний, наблюдаемых LIGO и Virgo во время первого и второго сеансов наблюдений
  80. ^ а б Чу, Дженнифер (16 октября 2017 г.). "LIGO и Дева впервые обнаруживают гравитационные волны, создаваемые сталкивающимися нейтронными звездами" (Пресс-релиз). LIGO.
  81. ^ «Гравитационные волны от слияния двойных черных дыр, наблюдаемого LIGO и Virgo».
  82. ^ "LIGO и Дева обнаруживают столкновения нейтронных звезд".
  83. ^ «Статус обсерватории». LIGO. 23 марта 2020. В архиве из оригинала 9 апреля 2020 г.. Получено 23 июн 2020.
  84. ^ Диего Берсанетти: Статус гравитационно-волнового детектора Virgo и наблюдательный цикл O3, EPS-HEP2019
  85. ^ «Сеть LIGO-Virgo поймала очередное столкновение нейтронной звезды».
  86. ^ «Будущее гравитационно-волновой астрономии» (PDF). Международный комитет по гравитационным волнам. Получено 3 сентября 2018.
  87. ^ Фэрхерст, Стивен (28 сентября 2012 г.), «Улучшенная локализация исходного кода с LIGO India», Журнал серии конференций по физике, 484 (1): 012007, arXiv:1205.6611, Bibcode:2014JPhCS.484a2007F, Дои:10.1088/1742-6596/484/1/012007, Документ LIGO P1200054-v6
  88. ^ Шутц, Бернард Ф. (25 апреля 2011 г.), «Сети детекторов гравитационных волн и три достоинства», Классическая и квантовая гравитация, 28 (12): 125023, arXiv:1102.5421, Bibcode:2011CQGra..28l5023S, Дои:10.1088/0264-9381/28/12/125023
  89. ^ Чо, Адриан (27 августа 2010 г.), "Американские физики присматривают за Австралией в поисках нового детектора гравитационных волн" (PDF), Наука, 329 (5995): 1003, Bibcode:2010Sci ... 329.1003C, Дои:10.1126 / science.329.5995.1003, PMID  20798288, заархивировано из оригинал (PDF) 11 апреля 2013 г.
  90. ^ Финн, Сэм; Фритчель, Питер; Клименко, Сергей; Рааб, Фред; Sathyaprakash, B .; Солсон, Питер; Вайс, Райнер (13 мая 2010 г.), Отчет Комитета по сравнению научных случаев AHLV и HHLV, Документ LIGO T1000251-v1
  91. ^ Двустороннее сотрудничество США и Индии в области науки и технологий Информационный бюллетень собрания - от 13 июня 2012 г.
  92. ^ Меморандум членам и консультантам Национального научного совета - от 24 августа 2012 г.
  93. ^ Канцелярия премьер-министра Индии [@PMOIndia] (17 февраля 2016 г.). «Кабинет министров дал« принципиальное »одобрение мега-научному предложению LIGO-India по исследованию гравитационных волн» (Твит) - через Twitter.
  94. ^ "Первая лаборатория LIGO за пределами США появится в Хинголи Махараштры". NDTV. 8 сентября 2016.
  95. ^ Сурадип, Тарун (18 января 2019 г.). "LIGO-India: Истоки и поиск по сайту" (PDF). п. 27. В архиве (PDF) из оригинала 15 сентября 2019 г.. Получено 15 сентября 2019.
  96. ^ «Обновленный LIGO для поиска самых экстремальных событий во Вселенной». www.nsf.gov. Получено 9 апреля 2020.
  97. ^ Миллер, Джон; Барсотти, Лиза; Витале, Сальваторе; Фритчель, Питер; Эванс, Мэтью; Сигг, Дэниел (16 марта 2015 г.). «Перспективы удвоения дальности Advanced LIGO» (PDF). Физический обзор D. 91 (62005): 062005. arXiv:1410.5882. Bibcode:2015ПхРвД..91ф2005М. Дои:10.1103 / PhysRevD.91.062005.
  98. ^ Цукер, Майкл Э. (7 июля 2016 г.). Получение A +: Улучшение Advanced LIGO. LIGO – DAWN Workshop II. LIGO-G1601435-v3.
  99. ^ Томпсон, Эйвери (15 февраля 2019 г.). «Обсерватория гравитационных волн LIGO получает модернизацию на 30 миллионов долларов». www.popularmechanics.com. Получено 17 февраля 2019.
  100. ^ Гош, Паллаб (15 февраля 2019 г.). «Детекторы черных дыр получат большое обновление». Получено 17 февраля 2019.
  101. ^ "LIGO-T1800042-v5: Кривая дизайна A +". dcc.ligo.org. Получено 9 апреля 2020.
  102. ^ «Квантово-усовершенствованный детектор LIGO устанавливает новый рекорд чувствительности».
  103. ^ Це, М .; Ю, Хаокунь; Kijbunchoo, N .; Fernandez-Galiana, A .; Dupej, P .; Barsotti, L .; Blair, C.D .; Браун, Д. Д .; Dwyer, S.E .; Effler, A .; Эванс, М. (5 декабря 2019 г.). "Усовершенствованные квантово-усовершенствованные детекторы LIGO в эпоху гравитационно-волновой астрономии". Письма с физическими проверками. 123 (23): 231107. Дои:10.1103 / PhysRevLett.123.231107.
  104. ^ а б Макклелланд, Дэвид; Эванс, Мэтью; Ланц, Брайан; Мартин, Ян; Кетчке, Фолькер; Шнабель, Роман (8 октября 2015 г.). Информационный документ по приборостроению (Отчет). Научное сотрудничество LIGO. Документ LIGO T1500290-v2.
  105. ^ LIGO Scientific Collaboration (10 февраля 2015 г.). Технический документ по приборостроению (PDF) (Технический отчет). LIGO. LIGO-T1400316-v4. Получено 23 июн 2020.

использованная литература

  • Кип Торн, ИТП и Калифорнийский технологический институт. Искажения пространства-времени и квант: взгляд в будущее. Лекционные слайды и аудио
  • Барри С. Бэриш, Калтех. Обнаружение гравитационных волн. Видео с лекций академического обучения ЦЕРН, 1996 г.
  • Барри С. Бэриш, Калтех. Неоконченная симфония Эйнштейна: звуки далекой вселенной Видео из серии вечерних лекций IHMC Florida Institute for Human Machine Cognition 2004.
  • Райнер Вайс, Широкополосная гравитационная волновая антенна с электромагнитной связью, MIT RLE QPR 1972 г.
  • Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн М.Е.Герценштейн, В.И. Пустовойт - ЖЭТФ Vol. 43 стр. 605–607 (август 1962 г.) Примечание. Это первая статья, в которой предлагается использовать интерферометры для обнаружения гравитационных волн.
  • Волновой резонанс световых и гравитационных волн - М.Е.Герценштейн - ЖЭТФ Vol. 41 с. 113–114 (июль 1961 г.)
  • Гравитационный электромагнитный резонанс, В. Брагинский, М. Менского - гр.г. Vol. 3 № 4 с. 401–402 (1972)
  • Гравитационное излучение и перспективы его экспериментального открытия, В. Брагинский - Усп. Физ. Наук. 86 с. 433–446 (июль 1965 г.). Английский перевод: Сов. Phys. Успехи т. 8 № 4 с. 513–521 (1966)
  • Об электромагнитном обнаружении гравитационных волн, В. Брагинский, Л.П. Грищук, А.Г. Дошкевие, М. Менский, И. Новиков, М. Сажин, Ю.Б. Зельдович - GR.G. Vol. 11 № 6 с. 407–408 (1979)
  • О распространении электромагнитного излучения в поле плоской гравитационной волны, Э. Монтанари - gr-qc / 9806054 (11 июня 1998 г.)

дальнейшее чтение

внешние ссылки