圖片來(lái)源：Victor de Schwanberg
未來(lái)10年，發(fā)現(xiàn)引力波將成為幾乎每個(gè)小時(shí)都會(huì)發(fā)生的事情。英國(guó)和美國(guó)資助機(jī)構(gòu)日前宣布，從2023年左右開(kāi)始，激光干涉儀引力波天文臺(tái)（LIGO）將經(jīng)歷2015年以來(lái)最重要的一次升級(jí)。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)為“先進(jìn)LIGO+”（ ALIGO+）項(xiàng)目貢獻(xiàn)2040萬(wàn)美元經(jīng)費(fèi)，英國(guó)研究和創(chuàng)新部將另外提供1070萬(wàn)英鎊（合1370萬(wàn)美元），澳大利亞也將作出小幅貢獻(xiàn)。對(duì)華盛頓州和路易斯安那州的兩個(gè)LIGO地點(diǎn)進(jìn)行的升級(jí)，將包括增加一個(gè)300米長(zhǎng)的高真空光共振腔。這將幫助科學(xué)家在LIGO探測(cè)系統(tǒng)核心處操控激光的量子屬性，并且減少噪音干擾。
LIGO包括兩臺(tái)分別位于華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的L形干涉儀，每臺(tái)均擁有兩個(gè)4公里長(zhǎng)的干涉臂。它于2002—2010年首次運(yùn)行，隨后在大規(guī)模升級(jí)后于2015年重啟。
同年9月，該觀測(cè)臺(tái)首次發(fā)現(xiàn)了來(lái)自兩個(gè)黑洞合并的引力波。目前，它已經(jīng)探測(cè)到10次黑洞合并，外加一次兩顆中子星的合并。LIGO一直進(jìn)行著周期性改進(jìn)，在經(jīng)歷了將其敏感度增加50%的升級(jí)后目前正計(jì)劃重開(kāi)。
不過(guò)，ALIGO+升級(jí)將更加激動(dòng)人心。格拉斯哥大學(xué)物理學(xué)家Ken Strain介紹說(shuō)，如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，LIGO將能探測(cè)到發(fā)生在距地球325百萬(wàn)秒差距（約10億光年）范圍內(nèi)的中子星—恒星合并。同時(shí)，ALIGO+升級(jí)將使LIGO的敏感度增加近一倍。
LIGO已經(jīng)能發(fā)現(xiàn)數(shù)十億秒差距之外的黑洞。到2022年，它應(yīng)當(dāng)每天都能探測(cè)到約1起此類事件。隨后的ALIGO+升級(jí)將使每隔幾個(gè)小時(shí)發(fā)現(xiàn)1起此類事件成為可能。
LIGO項(xiàng)目前負(fù)責(zé)人Barry Barish在華盛頓的新聞發(fā)布會(huì)上表示，變化還包括提高觀測(cè)質(zhì)量。例如，減少噪音將使研究人員得以弄清黑洞在合并前是如何旋轉(zhuǎn)的，這會(huì)提供關(guān)于黑洞歷史的線索?！八o了你現(xiàn)在無(wú)法做到的測(cè)量物體的能力。”加州理工學(xué)院物理學(xué)家、共享2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的Barish說(shuō)。
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