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LIGO将重大升级,继续领跑全球引力波探测

发布时间:2021-05-26    来源:亚博APP安全有保障44211

本文摘要:当地时间2月15日,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作的组织宣告,接管到来自美国国家科学基金会、英国研究与创意机构和澳大利亚研究委员会共3500万美元的资金反对,将对其两个探测器展开根本性升级。

当地时间2月15日,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作的组织宣告,接管到来自美国国家科学基金会、英国研究与创意机构和澳大利亚研究委员会共3500万美元的资金反对,将对其两个探测器展开根本性升级。LIGO曾于2015年首次在人类历史上倾听到时空的涟漪——引力波。升级后的LIGO将被命名为Advanced LIGO Plus ,全称ALIGO+,预计将于2024年开始运行。

美国国家科学基金会负责人弗朗斯·科多瓦回应,这次升级将确保LIGO未来10年在引力波科学领域之后维持领先地位。每天都将“听得”到引力波2015年以来,LIGO共顺利观测到11次引力波事件,10次源自黑洞并和,1次源自中子星并和。而升级后的ALIGO+,观测能力将更进一步强化,可观测的宇宙空间将比现在提高7倍。

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LIGO负责人、加州理工大学教授大卫·赖茨回应,有了ALIGO+,将来每天都能观测到黑洞并和产生的引力波。而观测由中子星并和产生的引力波,虽然目前仅有1次,但未来不会越发频密。这主要是因为,升级后的ALIGO+将应用于量子传输光和新的镜面涂层技术。

“目前 LIGO的设计灵敏度由量子噪声主导,而量子传输光正是用来减少量子噪声的。”LIGO科学合作的组织成员、任教于英国伯明翰大学物理与天文学院的缪海兴告诉他科技日报记者。缪海兴讲解,量子传输光可解读为对量子波动的“重新分配”。

ALIGO+将应用于与频率涉及的量子传输光,即同时减少低频的量子电磁辐射压力噪声和高频的量子散粒噪声,目标是将ALIGO+的振幅灵敏度提升到目前的2倍。至于新的镜面涂层技术,缪海兴透漏,镀膜的材料会转变,而是不会通过新的处置技术,使镜面镀膜的热噪声大大降低。“这就相等于ALIGO+用于了更佳的‘抗噪’耳机,我们就能听见更加明晰的‘音乐细节’以及更加黯淡的‘谜样歌声’。

” LIGO科学合作的组织成员、武汉大学物理科学与技术学院特聘研究员范锡龙拒绝接受科技日报记者专访时说。或将挑战恒星和星族进化理论“随着时间的流逝,LIGO观测到引力波的次数认同不会更加多。我们可以通过提高探测器的灵敏度来构建这一目标,而某种程度是按部就班地观测和等候。

” LIGO科学合作的组织成员、英国格拉斯哥大学教授王毅雄拒绝接受科技日报记者专访时说。王毅雄讲解,ALIGO+对双中子星并和的观测距离将超过300百万秒差距(Mpc),而对双黑洞并和的观测距离多达宇宙半径的一半。“这意味著,对于同一类引力波源而言,例如双中子星并和产生的引力波,ALIGO+可观测到更加很远、数量更好的信号。” 范锡龙说道。

范锡龙告诉他记者,更好的同类信号可以让科学家从统计学角度解读这些系统,如双中子星的质量产于、磁矩产于等,就像给宇宙中的涉及天体做到“人口普查”。而利用统计学信息,融合恒星和星族进化理论,就能推断双中子星的演化过程等问题。与此同时,更加很远的引力波信号,不会有更大几率遇上宇宙中其他天体,从而再次发生强劲引力透镜化引力波现象。

通过研究这种现象,引力波速度、哈勃常数、星系暗物质产于等一系列最重要问题将有可能取得最重要进展。“我个人最期望的是,ALIGO+能观测到更好更加很远距离的大质量双黑洞,那么关于双星比例、初始质量函数等一系列恒星和星族进化理论中的初始原作可能会受到挑战。” 范锡龙说道。按照ALIGO+项目负责人迈克尔·朱克的众说纷纭,ALIGO+将在1周以内构建过去3年的观测数量。

在范锡龙显然,随着引力波探测器的大大升级,引力波信号也必须更为详尽简单的数据处理过程来挖出。“未来大量引力波信号的较慢处置将是一个新的研究领域。” 范锡龙告诉他科技日报记者,除了用于更慢的计算机、提升传统算法运算速度等手段,机器学习技术也开始在引力波数据处理领域大展拳脚。


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