LIGO将进行重大升级并继续引领全球引力波探测

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LIGO将是一次重大升级并继续引领全球引力波检测

本报记者刘媛媛

当地时间2月15日,激光干涉仪引力波观测台(LIGO)科学合作组织宣布,它从国家科学基金会,英国研究创新局和澳大利亚研究理事会共获得3500万美元。两个探测器经过重大升级。

LIGO在2015年第一次听到人类历史上的涟漪——时空引力波。升级后的LIGO将命名为Advanced LIGO Plus,简称ALIGO,预计将于2024年投入使用。

美国国家科学基金会负责人Frances Cordova表示,升级将确保LIGO在未来10年继续引领引力波科学的发展方向。

每天都将“听”到引力波

自2015年以来,LIGO已成功探测到11次引力波事件,10次来自黑洞,1次来自中子星。通过升级的ALIGO,检测能力将进一步提高,可检测空间将增加7倍。

LIGO教授,加州理工学院教授David Reitz表示,使用ALIGO,每天都可以检测到黑洞和引力波。虽然中子星产生的引力波只有一次,但它们将来会变得更加频繁。

这主要是因为升级的ALIGO将使用量子压缩光和新的镜面涂层技术。

“目前,LIGO的设计灵敏度主要是量子噪声,量子压缩光用于减少量子噪声。” LIGO科学合作组织成员,伯明翰大学物理与天文学院教授李海兴告诉“科技日报”。

根据颜海兴的说法,量子压缩光可以理解为量子涨落的“再分配”。 ALIGO将应用频率相关的量子压缩光,同时降低低频量子辐射压力噪声和高频量子散粒噪声,目标是将ALIGO的幅度灵敏度提高一倍。

对于新的镜面涂层技术,严海兴透露,涂层材料不会改变,但新的加工工艺将大大降低镜面涂层的热噪声。

“这相当于ALIGO使用更好的'抗噪音'耳机,我们可以听到更清晰的'音乐细节'和更微弱的'神秘歌'。”LIGO科学合作组织成员,武汉大学物理科学与范西龙,技术学院特约研究员在接受“科技日报”记者采访时表示。

或将挑战恒星和星族演化理论

“随着时间的推移,LIGO肯定会越来越多地探测到引力波。我们可以通过增加探测器的灵敏度来实现这一目标,而不仅仅是逐步观察和等待。“LIGO科学合作成员,格拉斯哥大学教授王义雄在接受”科技日报“采访时说。

根据王义雄的说法,ALIGO将检测双中子星的距离为3亿秒(Mpc),双黑洞的探测距离将超过宇宙半径的一半。

“这意味着对于相同类型的引力波源,例如双中子星和由此产生的引力波,ALIGO可以检测到更远,更多的信号。”范西龙说。

范西龙告诉记者,更多类似的信号可以让科学家从统计角度理解这些系统,如两颗中子星的质量分布,自旋分布等,就像对相关物体进行“人口普查”一样。宇宙。在统计信息的帮助下,结合恒星和恒星的演化理论,我们可以推测双中子星的演化过程。

同时,更远的引力波信号将更有可能遇到宇宙中的其他天体,从而产生强烈的引力透镜引力波现象。通过研究这一现象,引力波速度,哈勃常数和星系暗物质分布等一系列重要问题将取得重要进展。

“我个人最期待的是,ALIGO可以在更远的距离观察到更大质量的双黑洞,因此??关于双星比,初始质量函数等的一系列恒星和恒星演化理论的初始设置可能会受到挑战。范西龙说。

根据ALIGO项目负责人Michael Zucker的说法,ALIGO将在一周内实现过去三年的探测数量。在范西龙看来,随着引力波探测器的不断升级,引力波信号也需要更详细和复杂的数据处理来挖掘。

“未来对大量引力波信号的快速处理将成为一个新的研究领域。”范西龙告诉“科技日报”记者,除了使用更快的计算机和提高传统算法的速度外,机器学习技术也开始在引力波数据处理领域。一场大秀。

(技术日报,北京,2月17日)

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浏览 (18)  •  2019-03-14  •