美欧再度联手“抓捕”引力波

记者刘霞

根据物理学家组织网络最近的一份报告，美国国家科学基金会的LIGO(激光干涉引力波天文台)将于美国时间4月1日(北京时间4月2日)再次上线，开始第三轮为期一年的科学探索，并继续其对引力波、空间和时间波纹的“追求”。与此同时，它还在欧洲重新发射了“巨鹰”处女座引力波探测器。

在过去的几个月里，两个探测器都经历了一系列的升级，它们的灵敏度得到了极大的提高。中国国家天文台研究员张成敏满怀期待地对《科学技术日报》记者说:“升级后的LIGO和处女座将成为人类科学史上最敏感的科学仪器。预计科学家将能够探测更深的空间，发现更多由天体极端事件产生的引力波，并进一步揭示宇宙的秘密。”

唐·塞努

LIGO的主要设备是位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个探测器。2017年8月25日，LIGO被暂停新一轮升级。

目前，研究小组已经对LIGO的激光器、镜子和其他相关部件进行了一系列升级。

张成敏说:“项目组已经将激光的功率提高了一倍，以更精确地测量这些距离的微小变化，从而提高了探测器对引力波的灵敏度。”

此外，LIGO的八面镜子中的五面“彼此分离”已经被性能更好的版本所取代。

此外，科学家已经升级了引力波探测设备，以降低量子噪声水平。量子噪声是由于光子的随机波动而产生的，这可能导致测量的不确定性，从而掩盖了微弱的引力波信号。

升级后，LIGO的灵敏度比前一轮操作提高了约40%。意大利比萨斜塔附近的处女座探测器自上次运行以来，灵敏度几乎翻了一番。

据报道，在下一次行动中，LIGO将能够看到平均距离为5.5亿光年的引力波事件，比以前观察到的要远1.9亿光年。

引力波是时间和空间的波纹，类似于石头被抛入水中时产生的波纹。黑洞、中子星和其他天体在碰撞和合并的过程中会产生引力波。LIGO探测到了2015年两个黑洞合并产生的引力波信号，这是人类历史上第一次直接探测到引力波。项目团队的三位*获得了2017年诺贝尔物理学奖。2017年，来自许多国家的科学家首次合作直接探测到两颗中子星合并产生的引力波。

预计它将捕捉更多极端事件。

LIGO首席探测器科学家、麻省理工学院的彼得·弗莱舍说:“LIGO和处女座一起工作，有望让我们从各种已知的波源中发现更多引力波，甚至是尚未被观测到的黑洞和中子星组合产生的引力波。”

张成敏说:“如果升级后的探测灵敏度如预期的那样，不仅可以发现更多的黑洞-黑洞、中子星-中子星合并事件，还可以发现更多奇怪的引力波事件，如黑洞-中子星合并。”

张成敏解释道:“黑洞和中子星的结合是一个期待已久的科学发现，它的极端性质仍在激烈讨论中。有些人预测这将是一个可以再次获得诺贝尔物理学奖的发现。”

张成敏补充道:“此外，黑洞-脉冲星(旋转中子星)系统一直是中国“天眼”快速望远镜寻找的一个奇怪的天体系统。一旦这样一个系统被发现，天文学家将再次以高精度验证爱因斯坦的广义相对论，并直接准确地测量黑洞的质量和自旋角动量。"