Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Если вы хотите узнать о латвийском празднике Лиго, см. Яни .

Лазерный интерферометр Обсерватория гравитационных волн
LLO Control Room.jpg
Диспетчерская LIGO Livingston, как это было во время первого сеанса наблюдений Advanced LIGO (O1)
Альтернативные названияLIGO Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Хэнфорд , 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)
Построен1994–2002 ( 1994–2002 ) 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 континентальной части США
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[ редактировать в Викиданных ]

Лазерный интерферометр гравитационно-волновая обсерватория ( LIGO ) является крупномасштабной физикой эксперимент и обсерватория для обнаружения космических гравитационных волн и развития гравитационных волн наблюдения как астрономические инструментов. [1] Две большие обсерватории были построены в США с целью обнаружения гравитационных волн с помощью лазерной интерферометрии . Эти обсерватории используют зеркала на расстоянии друг от друга четыре километра , которые способны обнаруживать изменение менее одной десятитысячной диаметра заряда в виде протона . [2]

Первые обсерватории LIGO финансировались Национальным научным фондом (NSF) и были задуманы, построены и эксплуатируются Калтехом и Массачусетским технологическим институтом . [3] [4] Они собрали данные с 2002 по 2010 год, но гравитационные волны не были обнаружены.

Усовершенствованный проект LIGO по усовершенствованию оригинальных детекторов LIGO начался в 2008 году и по-прежнему поддерживается NSF при важном вкладе Совета по науке и технологиям Соединенного Королевства , Общества Макса Планка Германии и Австралийского исследовательского совета . [5] [6] Усовершенствованные детекторы начали работать в 2015 году. Об обнаружении гравитационных волн сообщили в 2016 году LIGO Scientific Collaboration (LSC) и Virgo Collaboration при международном участии ученых из нескольких университетов и исследовательских институтов. Ученые, вовлеченные в проект и анализ данных дляГравитационно-волновая астрономия организована LSC, в которую 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 - это самый крупный и амбициозный проект, когда-либо финансировавшийся NSF. [11] [12] В 2017 году Нобелевская премия по физике была присуждена Райнеру Вайсу , Кипу Торну и Барри С. Баришу «за решающий вклад в создание детектора LIGO и наблюдение гравитационных волн». [13]

Наблюдения производятся «сериями». По состоянию на декабрь 2019 года LIGO выполнила 3 ​​запуска и 50 обнаружений 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 г .; он разделен (пока) на O3a с 1 апреля по 30 сентября 2019 года и O3b с 1 ноября 2019 года [15] до тех пор, пока он не будет приостановлен в марте 2020 года из-за COVID-19 . [16]

История [ править ]

Фон [ править ]

Вид с воздуха на установку LIGO в Ливингстоне.

Концепция LIGO была основана на ранних работах многих ученых по проверке одного из компонентов общей теории относительности Альберта Эйнштейна - существования гравитационных волн. Начиная с 1960 - х годами, американские учеными , включая Джозеф Вебера , а также советский ученый Михаил Герценштейн и Владислав Пустовойт , задуманный основные идеи и прототипы лазерной интерферометрии , [17] [18] и в 1967 году Райнер Вайс из MIT опубликовал анализ интерферометра использование и инициировал строительство прототипа с военным финансированием, но оно было прекращено до того, как он стал действующим.[19] Начиная с 1968 года, Кип Торн инициировал теоретические исследования гравитационных волн и их источников в Калтехе и был убежден, что обнаружение гравитационных волн в конечном итоге увенчается успехом. [17]

Прототипы интерферометрических детекторов гравитационных волн (интерферометры) были построены в конце 1960-х годов Робертом Л. Форвардом и его коллегами из исследовательских лабораторий Hughes (с зеркалами, установленными на виброизолированной пластине, а не свободно вращающейся), и в 1970-х годах (со свободно вращающимися зеркалами между ними). свет отражался много раз) Вайс из Массачусетского технологического института, затем Хайнц Биллинг и его коллеги из Гархинга, Германия, а затем Рональд Древер , Джеймс Хаф и его 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 для руководства проектом LIGO на основе исследования MIT и экспериментальной работы в Caltech, MIT, 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. [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 года, когда Конгресс США согласился профинансировать LIGO в течение первого года 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 Древер 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, а Барри Бариш (Калифорнийский технологический институт) был назначен директором лаборатории [17] [27] [31], а NSF ясно дал понять у LIGO был последний шанс получить поддержку. [26] Команда Бариша составила 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 назначенГлавный следователь, и повышение было одобрено. В 1994 году с бюджетом в 395 миллионов долларов США LIGO считалась крупнейшим в истории проектом NSF с общим финансированием. 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]

Начало наблюдений [ править ]

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 новаторских работах для детектора GEO600 в Ганновере, Германия. [35] [36] К февралю 2015 года детекторы были переведены в инженерный режим в обоих местах. [37]

К середине сентября 2015 года «крупнейшая в мире установка для работы с гравитационными волнами» завершила 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 еще больше увеличиваться, пока к 2021 году она не достигнет проектной чувствительности. [40]

Обнаружения [ править ]

11 февраля 2016 года LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration опубликовали статью об обнаружении гравитационных волн по сигналу, обнаруженному в 09:51 UTC 14 сентября 2015 года двух ~ 30 черных дыр солнечной массы, сливающихся на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет от Земли. . [41] [42]

Нынешний 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 года члены LIGO Scientific Collaboration и другие участники были награждены Специальной премией за прорыв в фундаментальной физике за вклад в прямое обнаружение гравитационных волн. [44]

16 июня 2016 года LIGO объявил, что второй сигнал был обнаружен от 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 г. и было объявлено 1 июня 2017 г. [46] [47]

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

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 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 г., а Virgo, как ожидается, присоединится к сети 1 апреля 2019 г. [52]

Миссия [ править ]

Кривые шума детектора для начального и расширенного LIGO в зависимости от частоты. Они расположены над полосами для бортовых детекторов, таких как усовершенствованная космическая антенна лазерного интерферометра (eLISA), и синхронизирующих массивов пульсаров, таких как European Pulsar Timing Array (EPTA). Также показаны 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 человеческого слуха .

Миссия LIGO - непосредственно наблюдать гравитационные волны космического происхождения. Эти волны были впервые предсказаны общей теорией относительности Эйнштейна в 1916 году, когда технология, необходимая для их обнаружения, еще не существовала. Их существование было косвенно подтверждено, когда наблюдения двойного пульсара PSR 1913 + 16 в 1974 году показали орбитальный распад, который соответствовал предсказаниям Эйнштейна о потере энергии гравитационным излучением. За это открытие Халсу и Тейлору была присуждена Нобелевская премия по физике 1993 года . [54]

Прямое обнаружение гравитационных волн искали давно. Их открытие положило начало новому разделу астрономии, дополняющему электромагнитные телескопы и нейтринные обсерватории. Джозеф Вебер был пионером в обнаружении гравитационных волн в 1960-х годах, работая над детекторами резонансных стержней массы . Детекторы штрихов по-прежнему используются на шести объектах по всему миру. К 1970-м годам ученые, включая Райнера Вайса, осознали применимость лазерной интерферометрии к измерениям гравитационных волн. Роберт Форвард работал с интерферометрическим детектором в Hughes в начале 1970-х годов. [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 гравитационных волн . В 1962 г. М. Е. Герценштейн и В. И. Пустовойт опубликовали самую первую работу, в которой описывались принципы использования интерферометров для регистрации очень длинноволновых гравитационных волн. [57] Авторы утверждают , что с помощью интерферометров чувствительность может быть от 10 7 до 10 10 раз лучше , чем при использовании электромеханических экспериментов. Позже, в 1965 году, Брагинскийподробно 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 эволюционировала до такой степени, что теперь возможно обнаружение гравитационных волн - представляющих значительный астрофизический интерес. [58]

В августе 2002 года LIGO начал поиск космических гравитационных волн. Измеримые выбросы гравитационных волн ожидаются от двойных систем (столкновения и слияния нейтронных звезд или черных дыр ), взрывы сверхновых массивных звезд (которые образуют нейтронные звезды и черные дыры), аккреции нейтронных звезд, вращения нейтронных звезд с деформированными корками и остатки гравитационного излучения, созданного рождением Вселенной . Теоретически обсерватория может также наблюдать более экзотические гипотетические явления, такие как гравитационные волны, вызванные колебаниями космических струн или сталкивающимися доменными стенками .

Обсерватории [ править ]

LIGO совместно управляет двумя обсерваториями гравитационных волн: обсерваторией LIGO Ливингстона ( 30 ° 33′46,42 ″ с.ш., 90 ° 46′27,27 ″ з.д. ) в Ливингстоне, штат Луизиана , и обсерваторией LIGO в Хэнфорде на территории Хэнфордского офиса Министерства энергетики США ( 46 ° 27 ′ 18,52 ″ с.ш., 119 ° 24′27,56 ″ з.д. ), расположенный недалеко от Ричленда, 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 трилатерации  / 30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д. / 30.5628944; -90.7742417  / 46,4551444 ° с.ш.119,4076556 ° з.д. / 46.4551444; -119,4076556, разница во времени прибытия помогает определить источник волны, особенно когда добавляется третий аналогичный инструмент, такой как Дева , расположенный на еще большем расстоянии в Европе. [59]

Каждая обсерватория поддерживает L-образную систему сверхвысокого вакуума размером 4 километра (2,5 мили) с каждой стороны. В каждой вакуумной системе можно установить до пяти интерферометров .

Обсерватория LIGO Livingston содержит один лазерный интерферометр в первичной конфигурации. 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. Сейсмические колебания в этой полосе обусловлены в основном микросейсмическими волнами и антропогенными источниками (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 2-километрового интерферометра резонаторы рукавов Фабри – Перо имели такую ​​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 ту же эпоху Хэнфорд сохранил свою первоначальную систему пассивной сейсмической изоляции из-за ограниченной геологической активности в юго-восточном Вашингтоне.

Операция [ править ]

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).
Рис. 2 : Гравитационная волна, проходящая через левую руку (желтый), изменяет свою длину и, следовательно, интерференционную картину.

Параметры в этом разделе относятся к расширенному эксперименту LIGO . Первичный интерферометр состоит из двух линий пучка длиной 4 км, которые образуют интерферометр Майкельсона с вторичной мощностью и эталонными плечами Жира – Турнуа . 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. За счет использования частично отражающих зеркал резонаторы Фабри – Перосоздаются 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 одной или обеих полостей. Изменение эффективной длины между лучами приведет к тому, что свет, находящийся в настоящее время в резонаторе, будет очень немного сдвинут по фазе (в противофазе) с входящим светом. Следовательно, резонатор будет периодически очень немного терять когерентность, а лучи, настроенные так, чтобы деструктивно мешать детектору, будут иметь очень небольшую периодически изменяющуюся расстройку. Это дает измеримый сигнал. [61]

После примерно 280 спусков на расстояние 4 км к дальним зеркалам и обратно [62] два отдельных луча покидают плечи и воссоединяются в светоделителе. Лучи, возвращающиеся из двух плеч, сохраняются в противофазе, так что, когда оба плеча находятся в когерентности и интерференции (например, когда гравитационная волна не проходит через них), их световые волны вычитаются, и свет не должен попадать на 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 [ править ]

Западная ветка интерферометра LIGO на Хэнфордской резервации
Смотрите также: Первое наблюдение гравитационных волн и Список наблюдений гравитационных волн

Основываясь на современных моделях астрономических событий и предсказаниях общей теории относительности , ожидается , что [64] [65] [66] гравитационные волны, исходящие от Земли на расстоянии десятков миллионов световых лет, будут искажать 4-километровый (2,5 мили) ) расстояние между зеркалами примерно на10 -18  м , менее одной тысячной диаметра заряда в виде протона . Эквивалентно, это относительное изменение расстояния примерно на одну часть из 10 21 . Типичным событием, которое может вызвать событие обнаружения, может быть поздняя стадия спирали и слияние двух черных дыр массой 10 солнечных , не обязательно расположенных в галактике Млечный Путь, что, как ожидается, приведет к очень специфической последовательности сигналов, часто суммируемых. под слоганом щебетание, всплеск, 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 обнаруживаемой деформации, составляющей одну часть из 10 21 в течениеПолоса пропускания 100 Гц . Базовая линия Inspiral из двух примерно солнечных масс нейтронных звезд , как правило , как ожидается, будет наблюдаемыми , если это происходит в течение около 8 миллионов парсек (26 × 10 6 л ), или вблизи местной группы , усредненное по всех направлений и поляризацию. Также в это время LIGO и GEO 600 (немецко-британский интерферометрический детектор) начали совместный научный запуск, в ходе которого они собирали данные в течение нескольких месяцев. Virgo (франко-итальянский интерферометрический детектор) присоединился к нам в мае 2007 года. Пятый научный запуск завершился в 2007 году, после того как тщательный анализ данных этого запуска не выявил каких-либо однозначных событий обнаружения.^ 

В феврале 2007 года на Землю со стороны Галактики Андромеды прибыл короткий гамма-всплеск GRB 070201 . 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 [ править ]

Северная ножка (x-плечо) интерферометра LIGO в Хэнфордской резервации

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 улучшения в Enhanced LIGO включают:

  • Повышенная мощность лазера
  • Обнаружение гомодинности
  • Очиститель режима вывода
  • Оборудование для считывания показаний в вакууме

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

Advanced LIGO [ править ]

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, при этом Австралийский национальный университет и Университет Аделаиды внесли свой вклад в Advanced LIGO, и к тому времени, когда лаборатория LIGO начала первый цикл наблюдений «O1» с детекторами Advanced LIGO в сентябре 2015 года, LIGO Scientific Collaboration включили более 900 ученых со всего мира. [9]

Первый запуск наблюдений работал с чувствительностью, примерно в 3 раза большей, чем у Initial LIGO, [70] и гораздо большей чувствительностью для более крупных систем с их пиковым излучением на более низких звуковых частотах. [71]

11 февраля 2016 года коллаборации LIGO и Virgo объявили о первом наблюдении гравитационных волн . [42] [60] Сигнал получил название GW150914 . [60] [72] Форма сигнала 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 соответствовал предсказаниям ОТО [64] [65] [66] для внутреннего спиральных и слияния из пары из черных дыри 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) проводился с 30 ноября 2016 г. [76] по 25 августа 2017 г. [77], при этом Ливингстон достиг улучшения чувствительности на 15–25% по сравнению с O1, а чувствительность Хэнфорда была аналогична чувствительности O1. [78] В этот период LIGO видел еще несколько гравитационно-волновых событий: GW170104 в январе; GW170608 в июне; и пять других в период с июля по август 2017 года. Некоторые из них также были обнаружены сотрудниками Virgo Collaboration. [79] [80] [81] В отличие от слияния черных дыр, которые можно обнаружить только гравитационно, GW170817 возник в результате столкновения 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 планируется продлиться до 30 апреля 2020 г. [83] [84] Будущие сеансы наблюдений будут чередоваться с усилиями по вводу в эксплуатацию для дальнейшего повышения чувствительности. Он нацелен на достижение проектной чувствительности к 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 [ править ]

LIGO-India [ править ]

Основная статья: ИНДИГО

LIGO-India или INDIGO - это запланированный совместный проект лаборатории LIGO и Индийской инициативы по наблюдению за гравитационными волнами (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 управляется 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 Международный комитет по гравитационным волнам (GWIC) выпустил план развития [86].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.

НФС был готов разрешить это перемещение, и его последующие задержки в расписании, до тех пор , как это не увеличило бюджет LIGO. Таким образом, все затраты, необходимые для создания лаборатории, эквивалентной площадкам LIGO для размещения детектора, должны нести принимающая страна. [89] Первый потенциал удаленность был Aigo в Западной Австралии , [90] , однако правительство Австралии не желает совершить финансирование на 1 октября 2011 года срок.

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 объема 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 Департаменту атомной энергии и Департаменту 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 о мега-науке. [93]

Было выбрано место рядом с местом паломничества Аундха Нагнатх в районе Хинголи штата Махараштра в западной Индии . [94] [95]

A + [ править ]

Как и в Enhanced LIGO, в существующий инструмент Advanced LIGO будут внесены некоторые улучшения. Они называются предложениями A + , и их планируется установить с 2019 года до тех пор, пока модернизированный детектор не начнет работать в 2024 году. [96] Изменения почти удвоят чувствительность Advanced LIGO, [97] [98] и увеличат объем исследуемого пространства в семь раз. [99] Обновления включают:

  • Доработки системы подвески зеркал. [100]
  • Повышенная отражающая способность зеркал.
  • Использование частотно-зависимого сжатого света , которое одновременно уменьшит радиационное давление на низких частотах и дробовой шум на высоких частотах, и
  • Улучшенные зеркальные покрытия с меньшими механическими потерями. [101]

Поскольку конечный выходной фотодетектор LIGO чувствителен к фазе, а не к амплитуде, можно сжать сигнал, чтобы получить меньше фазового шума и больше шума амплитуды, не нарушая квантово-механический предел для их продукта. [102] Это достигается 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 + предусматривает установку дополнительного оптического резонатора.который вращает квадратуру сжатия от сжатой по фазе на высоких частотах (выше 50 Гц) к сжатию по амплитуде на низких частотах, тем самым также уменьшая низкочастотный шум давления излучения .

LIGO Voyager [ править ]

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] Планируется заменить стеклянные зеркала и лазеры с длиной волны 1064 нм на кремниевые тестовые массы еще большего размера 160 кг, охлажденные до 123 К (температура, достижимая с жидким азотом ), и перейти на более длинноволновую часть лазера в диапазоне 1500–1500 градусов. Диапазон 2200 нм, в 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 [ править ]

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 более низкую чувствительность ниже 10 Гц. [104]

См. Также [ править ]

  • Телескоп Эйнштейна , европейский детектор гравитационных волн третьего поколения
  • Einstein @ Home , добровольная программа распределенных вычислений, которую можно загрузить, чтобы помочь командам LIGO / GEO анализировать свои данные
  • GEO600 , детектор гравитационных волн, расположенный в Ганновере, Германия.
  • Голометр
  • Ричард А. Исааксон
  • PyCBC , программный пакет с открытым исходным кодом, помогающий анализировать данные LIGO.
  • Тесты общей теории относительности
  • Интерферометр Девы, интерферометр , расположенный недалеко от Пизы, Италия
  • Космическая антенна лазерного интерферометра (LISA)
  • ЛИЗА Следопыт

Примечания [ править ]

  1. ^ Бариш, Барри С .; Вайс, Райнер (октябрь 1999 г.). «LIGO и обнаружение гравитационных волн». Физика сегодня . 52 (10): 44. Bibcode : 1999PhT .... 52j..44B . DOI : 10.1063 / 1.882861 .
  2. ^ «Факты» . LIGO . Архивировано из оригинала 4 июля 2017 года . Проверено 24 августа 2017 года . Это эквивалентно измерению расстояния от Земли до ближайшей звезды с точностью, меньшей, чем ширина человеческого волоса!(то есть Проксиме Центавра на4.0208 × 10 13   км ).
  3. ^ "LIGO Lab Caltech MIT" . Проверено 24 июня +2016 .
  4. ^ "LIGO MIT" . Проверено 24 июня +2016 .
  5. ^ «Ведется крупный исследовательский проект по обнаружению гравитационных волн» . Новости Бирмингемского университета . Бирмингемский университет . Проверено 28 ноября 2015 года .
  6. ^ Сапожник, Дэвид (2012). «Эволюция Advanced LIGO» (PDF) . Журнал LIGO (1): 8.
  7. ^ "Революционный массовый астрофизический проект" Einstein @ Home "Goes Live" . Проверено 3 марта 2016 .
  8. ^ "LSC / Перепись Девы" . myLIGO . Проверено 28 ноября 2015 года .
  9. ^ a b c Кастельвекки, Давиде (15 сентября 2015 г.), «Охота за гравитационными волнами, чтобы возобновиться после масштабного обновления: 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" . Дата обращения 14 декабря 2016 .
  11. ^ Более крупные проекты в области физики в США, такие как Fermilab , традиционно финансировались Министерством энергетики .
  12. ^ «LIGO: поиск гравитационных волн» . www.nsf.gov . Национальный научный фонд . Проверено 3 сентября 2018 года .
  13. ^ "Нобелевская премия по физике 2017" . Нобелевский фонд.
  14. ^ Научное сотрудничество LIGO; Сотрудничество Девы; Abbott, BP; Abbott, R .; Abbott, TD; Abraham, S .; Acernese, F .; Ackley, K .; Adams, C .; Адхикари, RX; 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". Physical Review X . 9 (3): 031040. arXiv : 1811.12907 . DOI : 10.1103 / PhysRevX.9.031040 . ISSN 2160-3308 . 
  15. ^ LIGO (1 ноября 2019 г.). "Добро пожаловать в O3b!" . @ligo . Дата обращения 11 ноября 2019 .
  16. ^ «LIGO приостанавливает третий сеанс наблюдений (O3)» . 26 марта 2020 . Дата обращения 15 июля 2020 .
  17. ^ a b c d e f g h i 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). Установление 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: 2004splr.rept ..... C . DOI : 10.17226 / 10895 . ISBN 978-0-309-09084-1.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  18. ^ Герценштейн, ME (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 . Проверено 21 февраля +2016 .
  20. ^ "Краткая история LIGO" (PDF) . ligo.caltech.edu. Архивировано 3 июля 2017 года из оригинального (PDF) . Проверено 21 февраля +2016 .
  21. ^ a b Будери, Роберт (19 сентября 1988 г.). «В погоне за гравитацией: как был профинансирован проект с высоким риском» . Ученый . 2 (17): 1 . Проверено 18 февраля +2016 .
  22. ^ a b c Мервис, Джеффри. «Финансирование двух научных лабораторий проходит в рамках экспертных дискуссий по сравнению с пивом» . Ученый . 5 (23) . Проверено 21 февраля +2016 .
  23. ^ a b Уолдроп, М. Митчелл (7 сентября 1990 г.). «О политике, пульсарах, смертельных спиралях - и LIGO». Наука . 249 (4973): 1106–1108. Bibcode : 1990Sci ... 249.1106W . DOI : 10.1126 / science.249.4973.1106 . PMID 17831979 . 
  24. ^ "Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна" (PDF) . LIGO. 11 февраля 2016 . Проверено 11 февраля +2016 .
  25. ^ Ирион, Роберт (21 апреля 2000). «Миссия гравитации LIGO». Наука . 288 (5465): 420–423. DOI : 10.1126 / science.288.5465.420 .
  26. ^ a b c d "Интервью с Барри Бэришем" (PDF) . Ширли Коэн . Калтех. 1998 . Проверено 21 февраля +2016 .
  27. ^ a b 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 : 1993Sci ... 260..612T . DOI : 10.1126 / science.260.5108.612 . PMID 17812204 . 
  29. ↑ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). "Директор LIGO встряхивается". Наука . 263 (5152): 1366. Bibcode : 1994Sci ... 263.1366A . DOI : 10.1126 / science.263.5152.1366 . PMID 17776497 . 
  30. Перейти ↑ Browne, Malcolm W. (30 апреля 1991 г.). «Столкновение экспертов из-за проекта по обнаружению гравитационной волны» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 февраля +2016 .
  31. ↑ Андерсон, Кристофер (11 марта 1994 г.). "Директор LIGO встряхивается". Наука . 263 (5152): 1366. Bibcode : 1994Sci ... 263.1366A . DOI : 10.1126 / science.263.5152.1366 . PMID 17776497 . 
  32. ^ Витце, Александра (16 июля 2014 г.), «Физика: Волна будущего», Nature , 511 (7509): 278–81, Bibcode : 2014Natur.511..278W , doi : 10.1038 / 511278a , PMID 25030149 
  33. ^ "Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO" . Отдел новостей SPIE . Дата обращения 4 января 2016 .
  34. ^ «Дэниел Сигг: Современные детекторы LIGO в эпоху первых открытий» . Отдел новостей SPIE . Дата обращения 9 сентября 2016 .
  35. ^ Гош, Pallab (11 февраля 2016). «Гравитационные волны Эйнштейна,« видимые »из черных дыр» . BBC News . Проверено 18 февраля +2016 .
  36. ^ "Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна" . www.mpg.de . Макс-Планк-Гельшафт . Проверено 3 сентября 2018 года .
  37. ^ "LIGO Hanford's H1 достигает двухчасовой полной блокировки" . Февраль 2015. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 года.
  38. ↑ Чжан, Сара (15 сентября 2015 г.). «Долгие поиски неуловимой ряби в пространстве-времени» . Проводной .
  39. ↑ Амос, Джонатан (19 сентября 2015 г.). «Продвинутый Лиго: Лаборатории« открывают уши »космосу» . BBC News . Проверено 19 сентября 2015 года .
  40. ^ a b «Планирование светлого будущего: перспективы гравитационно-волновой астрономии с Advanced LIGO и Advanced Virgo» . Научное сотрудничество LIGO . 23 декабря 2015 . Проверено 31 декабря 2015 года .
  41. ^ LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, BP Abbott (11 февраля 2016 г.). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Письма с физическим обзором . 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode : 2016PhRvL.116f1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.061102 . PMID 26918975 . 
  42. ^ a b c Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то нашли гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2016.19361 . Проверено 11 февраля +2016 .
  43. ^ Новые результаты поиска гравитационных волн . ЦЕРН Коллоквиум. 2016 г.
  44. ^ "Премия фундаментальной физики - Новости" . Премия по фундаментальной физике (2016) . Дата обращения 4 мая 2016 .
  45. ^ a b Чу, Дженнифер (15 июня 2016 г.). «LIGO второй раз обнаруживает гравитационные волны» . MIT News . Массачусетский технологический институт . Дата обращения 15 июня 2016 .
  46. ^ BP Abbott; и другие. ( Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo ) (1 июня 2017 г.). "GW170104: Наблюдение слияния двойной черной дыры массой 50 солнечных масс при красном смещении 0,2". Письма с физическим обзором . 118 (22): 221101. arXiv : 1706.01812 . Bibcode : 2017PhRvL.118v1101A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.118.221101 . PMID 28621973 . 
  47. ^ Коновер, Э. (1 июня 2017 г.). «LIGO ловит еще один набор гравитационных волн» . Новости науки . Дата обращения 3 июня 2017 .
  48. ^ "GW170814: трехдетекторное наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черной дыры" . Проверено 29 сентября 2017 года .
  49. ^ "Нобелевская премия по физике 2017" . Nobelprize.org . Проверено 4 октября 2017 года .
  50. ^ Ринкон, Пол; Амос, Джонатан (3 октября 2017 г.). «Волны Эйнштейна получают Нобелевскую премию» . BBC News . Проверено 3 октября 2017 года .
  51. ^ Overbye, Деннис (3 октября 2017). «Нобелевская премия по физике 2017 года присуждена исследователям LIGO Black Hole» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 3 октября 2017 года .
  52. ^ "Новости LSC" (PDF) .
  53. ^ Мур, Кристофер; Коул, Роберт; Берри, Кристофер (19 июля 2013 г.). «Детекторы и источники гравитационных волн» . Проверено 20 апреля 2014 года .
  54. ^ "Нобелевская премия по физике 1993: Рассел А. Халс, Джозеф Х. Тейлор-младший" . nobelprize.org .
  55. ^ "Некролог: доктор Роберт Л. Форвард" . www.spaceref.com . Проверено 3 сентября 2018 года .
  56. ^ М.Е. Герценштейн (1961). «Волновой резонанс света и гравитационные волны» . Джетп (СССР) . 41 (1): 113–114.
  57. ^ Герценштейн, МЭ; Пустовойт В.И. (август 1962 г.). «Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн». ЖЭТФ . 43 : 605–607.
  58. ^ Бонаццола, S; Марк, Дж. А. (1994). «Астрофизические источники гравитационного излучения» . Ежегодный обзор ядерной науки и науки о частицах . 44 (44): 655–717. Bibcode : 1994ARNPS..44..655B . DOI : 10.1146 / annurev.ns.44.120194.003255 .
  59. ^ «Расположение источника» . Гравитационно-волновая астрофизика . Бирмингемский университет. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Проверено 28 ноября 2015 года .
  60. ^ a b c Abbott, BP; и другие. (2016). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Phys. Rev. Lett. 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode : 2016PhRvL.116f1102A . DOI : 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 испытания общей теории относительности », примечания к лекциям Калифорнийского технологического института)» (PDF) . Проверено 11 февраля +2016 .
  62. ^ "Интерферометр LIGO" .
  63. ^ Doughton, Санди (14 мая 2018). «Внезапно раздалось постукивание: Вороны вызывают вспышки в массивном физическом инструменте в Хэнфорде» . Сиэтл Таймс . Дата обращения 14 мая 2018 .
  64. ^ a b Преториус, Франс (2005). "Эволюция двоичного пространства-времени черной дыры". Письма с физическим обзором . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc / 0507014 . Bibcode : 2005PhRvL..95l1101P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.95.121101 . ISSN 0031-9007 . PMID 16197061 .  
  65. ^ a b Campanelli, M .; Lousto, CO; Marronetti, P .; Злоховер, Ю. (2006). «Точная эволюция движущихся по орбите двойных черных дыр без исключения». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc / 0511048 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1101C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111101 . ISSN 0031-9007 . PMID 16605808 .  
  66. ^ Б Бэйкер, Джон G .; Сентрелла, Жанна ; Чой, Дэ-Иль; Коппиц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Гравитационно-волновое извлечение из спиралевидной конфигурации сливающихся черных дыр». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc / 0511103 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1102B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111102 . ISSN 0031-9007 . PMID 16605809 .  
  67. ^ Svitil, Кэти (2 января 2008). «LIGO проливает свет на космическое событие» (пресс-релиз). Калифорнийский технологический институт . Проверено 14 февраля +2016 .
  68. ^ Адхикари, Рана; Фритчель, Питер; Уолдман, Сэм (17 июля 2006 г.). Enhanced 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. ^ Burtnyk, Kimberly (18 сентября 2015). «Начались новейшие поиски гравитационных волн» . Научное сотрудничество LIGO. Архивировано из оригинала 4 июля 2017 года . Проверено 9 сентября 2017 года . Усовершенствованные детекторы LIGO уже в три раза более чувствительны, чем исходный LIGO к концу срока службы наблюдений
  71. ^ Ääsi, J (9 апреля 2015 г.). «Продвинутый LIGO». Классическая и квантовая гравитация . 32 (7): 074001. arXiv : 1411.4547 . Bibcode : 2015CQGra..32g4001L . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 32/7/074001 .
  72. ^ Naeye, Роберт (11 февраля 2016). "Обнаружение гравитационных волн знаменует новую эру науки" . Небо и телескоп . Проверено 11 февраля +2016 .
  73. ↑ Чо, Адриан (11 февраля 2016 г.). «Это первый человек, который заметил эти гравитационные волны» . Sciencemag.com . Проверено 3 сентября 2018 года .
  74. ^ "Обнаружены гравитационные волны от черных дыр" . BBC News . 11 февраля 2016.
  75. ^ Abbott, BP; Abbott, R .; Abbott, TD; и другие. (15 июня 2016 г.). "GW151226: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойных черных дыр с массой 22 Солнца" . Письма с физическим обзором . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1103A . DOI : 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 г.
  77. ^ «Обновленная информация о начале третьего сеанса наблюдений LIGO» . 24 апреля 2018 . Проверено 31 августа 2018 года . 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 . DOI : 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 бинарных слияний, наблюдаемых LIGO и Virgo во время первого и второго сеансов наблюдений
  80. ^ a b Чу, Дженнифер (16 октября 2017 г.). «LIGO и Дева впервые обнаруживают гравитационные волны, создаваемые сталкивающимися нейтронными звездами» (пресс-релиз). LIGO.
  81. ^ "Гравитационные волны от двойного слияния черных дыр, наблюдаемого LIGO и Virgo" .
  82. ^ "LIGO и Дева обнаруживают столкновения нейтронных звезд" .
  83. ^ "Статус обсерватории" . LIGO . 23 марта 2020 года. Архивировано 9 апреля 2020 года . Дата обращения 23 июня 2020 .
  84. ^ Диего Берсанетти: Статус детектора гравитационных волн в Деве и наблюдательный прогон O3 , EPS-HEP2019
  85. ^ "Сеть LIGO-Virgo поймала очередное столкновение нейтронной звезды" .
  86. ^ "Будущее гравитационно-волновой астрономии" (PDF) . Международный комитет по гравитационным волнам . Проверено 3 сентября 2018 года .
  87. ^ Fairhurst, Стивен (28 сентября 2012 г.), «Улучшенная локализация источника с LIGO India» , Серия конференций по физике , 484 (1): 012007, arXiv : 1205.6611 , Bibcode : 2014JPhCS.484a2007F , doi : 10.1088 / 1742-6596 / 484/1/012007 , документ LIGO P1200054-v6
  88. ↑ Schutz, Bernard F. (25 апреля 2011 г.), «Сети детекторов гравитационных волн и три достоинства», Классическая и квантовая гравитация , 28 (12): 125023, arXiv : 1102.5421 , Bibcode : 2011CQGra..28l5023S , doi : 10.1088 / 0264-9381 / 28/12/125023
  89. ^ Чо, Адриан (27 августа 2010 г.), «Американские физики следят за Австралией в поисках нового места для обнаружения гравитационных волн» (PDF) , Science , 329 (5995): 1003, Bibcode : 2010Sci ... 329.1003C , doi : 10.1126 / science.329.5995.1003 , PMID 20798288 , архивировано из оригинала (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. ^ Информационный бюллетень о двустороннем сотрудничестве между США и Индией в области науки и технологий - 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). «Кабинет министров дал« принципиальное »одобрение мега-научному предложению LIGO-India по исследованию гравитационных волн» (твит) - через Twitter .
  94. ^ "Первая лаборатория LIGO за пределами США, которая появится в Хинголи Махараштры" . НДТВ . 8 сентября 2016.
  95. ^ Souradeep, Tarun (18 января 2019). «LIGO-India: Истоки и поиск по сайту» (PDF) . п. 27. Архивировано (PDF) из оригинала 15 сентября 2019 года . Проверено 15 сентября 2019 .
  96. ^ «Обновленный LIGO для поиска самых экстремальных событий во вселенной» . www.nsf.gov . Проверено 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) . Physical Review D . 91 (62005): 062005. arXiv : 1410.5882 . Bibcode : 2015PhRvD..91f2005M . DOI : 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 . Проверено 17 февраля 2019 .
  100. ^ Гош, Pallab (15 февраля 2019). «Детекторы черных дыр получат большую модернизацию» . Проверено 17 февраля 2019 .
  101. ^ "LIGO-T1800042-v5: Кривая дизайна A +" . dcc.ligo.org . Проверено 9 апреля 2020 .
  102. ^ «Улучшенный квантовый 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.). «Квантово-усовершенствованные передовые детекторы LIGO в эпоху гравитационно-волновой астрономии» . Письма с физическим обзором . 123 (23): 231107. DOI : 10,1103 / PhysRevLett.123.231107 .
  104. ^ а б Макклелланд, Дэвид; Эванс, Мэтью; Ланц, Брайан; Мартин, Ян; Кетчке, Фолькер; Шнабель, Роман (8 октября 2015 г.). Белая книга по приборостроению (отчет). Научное сотрудничество LIGO. Документ LIGO T1500290-v2.
  105. ^ LIGO Scientific Collaboration (10 февраля 2015 г.). Белая книга по приборостроению (PDF) (Технический отчет). LIGO. LIGO-T1400316-v4 . Проверено 23 июня 2020 .

Ссылки [ править ]

  • Кип Торн , ИТП и Калифорнийский технологический институт. Искажения пространства-времени и квант: взгляд в будущее. Лекционные слайды и аудио
  • Барри С. Бариш , Калифорнийский технологический институт. Обнаружение гравитационных волн. Видео с лекций академического обучения ЦЕРН, 1996 г.
  • Барри С. Бариш , Калифорнийский технологический институт. Незаконченная симфония Эйнштейна: звуки из далекой вселенной Видео из серии вечерних лекций IHMC Флоридского института познания человека и машины в 2004 году.
  • Райнер Вайс , Широкополосная гравитационная волновая антенна с электромагнитной связью , MIT RLE QPR 1972
  • Об обнаружении низкочастотных гравитационных волн, М. Е. Герценштейн и В. И. Пустовойт - ЖЭТФ Vol. 43 стр. 605–607 (август 1962 г.) Примечание. Это первая статья, 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.Б. Брагинский, М.Б. Менский - Г.Р.Г. Vol. 3 № 4 с. 401–402 (1972)
  • Гравитационное излучение и перспективы его экспериментального открытия, В. Б. Брагинский - Усп. Физ. Наук Т. 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.Б. Брагинский, Л.П. Грищук, А.Г. Дошкевичей, М.Б. Менский, И.Д. Новиков, М.В. Сажин, Ю.Б. Зельдович - Г.Г. 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 [ править ]

  • Бариш, Барри С. (2000). "Наука и обнаружение гравитационных волн" (PDF) .
  • Бартусяк, Марсия (2000). Незаконченная симфония Эйнштейна: слушание звуков пространства-времени . Вашингтон, округ Колумбия: Джозеф Генри Пресс. ISBN 978-0-425-18620-6.
  • Солсон, Питер (1994). Основы интерферометрических детекторов гравитационных волн . Сингапур Ривер Эдж, Нью-Джерси: World Scientific. ISBN 978-981-02-1820-1.
  • Коллинз, Гарри М. (2004). Тень гравитации поиск гравитационных волн . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-11378-4.
  • Кеннефик, Дэниел (2007). Путешествие со скоростью мысли: Эйнштейн и поиски гравитационных волн . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-11727-0.
  • Жанна Левин (2016). Блюз черной дыры: и другие песни из космоса. Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф. ISBN 978-0307958198 
  • Коллинз, Гарри, М. (2017). Поцелуй гравитации: обнаружение гравитационных волн . Кембридж, Массачусетс и Лондон: MIT Press. ISBN 978-0-262-03618-4.

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-страница LIGO Scientific Collaboration
  • Информационная веб-страница LIGO со ссылками на резюме научных статей Коллаборации, написанных для широкой публики
  • Лаборатория LIGO
  • Блог LIGO News
  • Блог Living LIGO : ответы на вопросы о LIGO science и о том, как стать ученым от члена LIGO Эмбер Стювер
  • Домашняя страница Advanced LIGO
  • Колумбийская экспериментальная гравитация
  • Американский музей естественной истории, фильм и другие материалы о LIGO
  • 40 м Прототип
  • Исследования движения Земли Краткое обсуждение усилий по корректировке сейсмической и антропогенной деятельности, которая способствует фоновому сигналу детекторов LIGO.
  • Физика Калифорнийского технологического института 237-2002 «Гравитационные волны» Кипа Торна Видео плюс примечания: уровень высшего образования, но не предполагает знание общей теории относительности, тензорного анализа или дифференциальной геометрии; Часть 1: Теория (10 лекций), Часть 2: Обнаружение (9 лекций)
  • Учебник Калифорнийского технологического института по теории относительности  - подробное описание гравитационных волн и их источников.
  • Вопросы и ответы: Райнер Вайс о происхождении LIGO на news.mit.edu
  • LIGO: твердое убеждение , 2/11/16 Курьерское интервью ЦЕРНа с Барри Бэришем (дата публикации 18 марта 2016 г.).
  • Видео (3:10): LIGO Orrey (1 декабря 2018 г.) на YouTube