美激光干涉仪引力波天文台将迎来重大升级

照片来源:维克多·德·施万贝格

在接下来的10年里，引力波的发现将成为几乎每小时一次的事件。英国和美国的融资机构最近宣布，从2023年左右开始，LIGO将经历自2015年以来最重要的升级。[自然相关文章]

美国国家科学基金会已向“先进LIGO+”(ALIGO++)项目捐款2040万美元。英国研究与创新部将另外提供1070万英镑(1370万美元)。澳大利亚也将做出一点贡献。华盛顿州和路易斯安那州的两个LIGO站点的升级将包括增加一个300米长的高真空光学谐振腔。这将有助于科学家操纵LIGO探测系统核心的激光的量子特性，并减少噪声干扰。

LIGO包括两个位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的L形干涉仪，每个干涉仪都有两个4公里长的干涉臂。它于2002-2010年首次运行，然后在大规模升级后于2015年重新启动。

同年9月，天文台首次发现两个黑洞合并产生的引力波。目前，它已经探测到10次黑洞合并，外加一次两颗中子星的合并。LIGO一直在定期进行改进，目前正计划在灵敏度提升50%后重新开放。

然而，ALIGO+升级将更加令人兴奋。格拉斯哥大学的物理学家肯·应变说，如果一切按计划进行，LIGO将能够探测到地球3.25亿秒(约10亿光年)范围内的中子星-恒星合并。同时，ALIGO+升级将使LIGO的敏感度提高近一倍。

LIGO已经发现了数十亿个parsec以外的黑洞。到2022年，它应该能够每天检测到一个这样的事件。随后的ALIGO+升级将使得每隔几个小时就可以找到一个这样的事件。

LIGO项目前主任巴里·巴里什在华盛顿的新闻发布会上说，改变还包括提高观察质量。例如，减少噪音将使研究人员能够理解黑洞在合并前是如何旋转的，这将提供关于黑洞历史的线索。"它能让你测量你现在不能测量的物体."分享2017年诺贝尔物理学奖的加州理工学院物理学家巴里什说。(慢慢地)

中国科学新闻(2019-02-19第三版综合)