每天都将“听”到引力波

文章作者:管理一号 | 2019-02-18
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当地时刻2月15日,激光干涉仪引力波地理台(LIGO)科学协作安排宣告,接纳到来自美国国家科学基金会、英国研讨与立异安排和澳大利亚研讨委员会共3500万美元的资金支撑,将对其两个勘探器进行严重晋级。

 

LIGO曾于2015年初次在人类历史上倾听到时空的涟漪——引力波。晋级后的LIGO将被命名为Advanced LIGO Plus ,简称ALIGO+,估计将于2024年开端运转。

美国国家科学基金会负责人弗朗斯·科多瓦表明,这次晋级将确保LIGO未来10年在引力波科学范畴持续坚持领先地位。

每天都将“听”到引力波

2015年以来,LIGO共成功勘探到11次引力波事情,10次源于黑洞并和,1次源于中子星并和。而晋级后的ALIGO+,勘探才能将进一步增强,可勘探的世界空间将比现在进步7倍。

 

LIGO负责人、加州理工大学教授大卫·赖茨表明,有了ALIGO+,将来每天都能勘探到黑洞并和发作的引力波。而勘探由中子星并和发作的引力波,尽管现在仅有1次,但未来会益发频频。

这首要是因为,晋级后的ALIGO+将运用量子紧缩光和新的镜面涂层技能。

“现在 LIGO的规划灵敏度由量子噪声主导,而量子紧缩光正是用来下降量子噪声的。”LIGO科学协作安排成员、任教于英国伯明翰大学物理与地理学院的缪海兴通知科技日报记者。

缪海兴介绍,量子紧缩光可了解为对量子涨落的“重新分配”。ALIGO+将运用与频率相关的量子紧缩光,即一起下下降频的量子辐射压力噪声和高频的量子散粒噪声,方针是将ALIGO+的振幅灵敏度进步到现在的2倍。

至于新的镜面涂层技能,缪海兴泄漏,镀膜的资料不会改动,而是会经过新的处理技能,使镜面镀膜的热噪声大大下降。

“这就相当于ALIGO+运用了更好的‘抗噪’耳机,咱们就能听到更明晰的‘音乐细节’以及更弱小的‘奥秘歌声’。” LIGO科学协作安排成员、武汉大学物理科学与技能学院特聘研讨员范锡龙承受科技日报记者采访时说。

或将应战恒星和星族演化理论

“跟着时刻的推移,LIGO勘探到引力波的次数肯定会越来越多。咱们能够经过进步勘探器的灵敏度来完成这一方针,而不仅仅是墨守成规地观测和等候。” LIGO科学协作安排成员、英国格拉斯哥大学教授王毅雄承受科技日报记者采访时说。

王毅雄介绍,ALIGO+对双中子星并和的勘探间隔将到达300百万秒间隔(Mpc),而对双黑洞并和的勘探间隔超越世界半径的一半。 

“这意味着,关于同一类引力波源而言,例如双中子星并和发作的引力波,ALIGO+可勘探到更悠远、数量更多的信号。” 范锡龙说。

范锡龙通知记者,更多的同类信号能够让科学家从统计学视点了解这些体系,如双中子星的质量散布、自旋散布等,就像给世界中的相关天体做“人口普查”。而凭借统计学信息,结合恒星和星族演化理论,就能估测双中子星的演化进程等问题。

与此一起,更悠远的引力波信号,会有更大几率遇到世界中其他天体,然后发作强引力透镜化引力波现象。经过研讨这种现象,引力波速度、哈勃常数、星系暗物质散布等一系列重要问题将有或许取得重要发展。

“我个人最等待的是,ALIGO+能观测到更多更悠远间隔的大质量双黑洞,那么关于双星份额、初始质量函数等一系列恒星和星族演化理论中的初始设定或许会遭到应战。” 范锡龙说。

依照ALIGO+项目负责人迈克尔·朱克的说法,ALIGO+将在1周以内完成曩昔3年的勘探数量。在范锡龙看来,跟着引力波勘探器的不断晋级,引力波信号也需求愈加具体杂乱的数据处理进程来发掘。

“未来很多引力波信号的快速处理将是一个新的研讨范畴。” 范锡龙通知科技日报记者,除了运用更快的计算机、进步传统算法运算速度等手法,机器学习技能也开端在引力波数据处理范畴大展拳脚。

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