جستجوی امواج گرانشی به دنبال شکست‌های کووید-19 از سر گرفته می‌شود

همکاری LIGO-Virgo-KAGRA این را اعلام کرده است جستجو برای امواج گرانشی از سر گرفته خواهد شد در ماه می. اجرای رصدی بعدی - چهارمین پروژه - قرار بود سال گذشته آغاز شود اما به دلیل یک سری تاخیرهای مهندسی ناشی از همه‌گیری COVID-19 به تعویق افتاد. این اجرا طولانی ترین تا به امروز خواهد بود و به مدت 18 ماه کار می کند.

آشکارسازهای امواج گرانشی تداخل سنج L شکلی هستند که بازوهایی به طول چندین کیلومتر دارند. پرتوهای لیزر به سمت هر بازو فرستاده می‌شوند و سپس از آینه‌ها که توده‌های آزمایشی نامیده می‌شوند، پرتاب می‌شوند. سپس پرتوها در مرکز تداخل سنج مجدداً ترکیب می شوند و یک الگوی تداخل ایجاد می کنند که وقتی کاملاً تراز شوند خنثی می شود. بنابراین این ابزارها به تغییرات جزئی در طول ناشی از هر گونه امواج گرانشی عبوری حساس هستند.

LIGO موفقیت بزرگی بوده است، مشاهده اولین موج گرانشی خود در سال 2016 از ادغام سیاهچاله های دوتایی. از آن زمان تاکنون 92 ردیابی دیگر در سه دوره رصدی انجام شده است. اجرای رصدی 3 قرار بود 12 ماه تا پایان آوریل 2020 ادامه داشته باشد اما در 27 مارس 2020 با شروع همه گیری به پایان رسید.

آشکارسازهای LIGO و Virgo سپس تحت یک سری بهبودهای حساسیت قرار گرفتند که شامل راه‌هایی برای سرکوب "نویز کوانتومی" در آشکارساز بود. می‌گوید: «[این] حساسیت آشکارسازهای امواج گرانشی را هم در فرکانس پایین، به شکل نویز فشار تشعشع، و هم در فرکانس بالا، به شکل نویز شمارش فوتون محدود می‌کند». الساندرو برتولینی از موسسه نیکف در آمستردام که در زمینه توسعه آشکارساز کار می کند.

انتظار می رود که ارتقاء حساسیت آشکارسازها را دو برابر کند ادغام ستاره نوترونیس در حالی که امواج گرانشی تقریباً هر هفته در دوره رصدی قبلی شناسایی می شدند، اکنون چنین رویدادهایی باید هر روز مشاهده شوند.

سه نفر جمعیت هستند

آشکارساز کاگرای ژاپن علاوه بر حضور Virgo و LIGO، به برنامه آینده خواهد پیوست. کاگرا، که در زیر کوهی در مرکز ژاپن قرار دارد، در سال 2019 عملیاتی شد و در فوریه 2020 قبل از اینکه به دلیل بیماری همه گیر کوتاه شود، به اجرای قبلی پیوست.

در حالی که کاگرا در حال حاضر از Virgo و LIGO در تشخیص امواج گرانشی ضعیف تر است، حساسیت آن نیز به لطف ارتقای آشکارساز به زودی بهبود خواهد یافت. KAGRA به مدت یک ماه در اجرای آینده قبل از خاموش شدن برای بهبود کار خواهد کرد. امید است که کاگرا برای حداقل سه ماه سال آینده مجدداً به مشاهدات ملحق شود.

Rainer Weiss: 50 سال LIGO و امواج گرانشی

سخنگوی KAGRA، "امیدواریم که اولین تشخیص خود را تا پایان دوره آینده محقق کنیم." جونیچی یوکویاما از دانشگاه توکیو گفت دنیای فیزیک. "اینکه مشارکت ما چقدر به علم به دست آمده توسط کل شبکه کمک می کند، به حساسیتی که تا پایان دوره به دست خواهیم آورد بستگی دارد، که پاسخ دادن به آن در این مرحله دشوار است."

انتظار می‌رود پس از اجرای چهارم، آشکارسازهای LIGO و Virgo به‌خصوص در مورد پوشش‌های مورد استفاده روی آینه‌ها، ارتقاء بیشتری پیدا کنند. برتولینی می گوید: «پوشش های جدید در حال حاضر هنوز در مرحله توسعه هستند. اجرای [آینده] اجازه می دهد تا با نهایی شدن طراحی پوشش، بازده علمی افزایش یابد و توده های آزمایشی جدید برای اجرای بعدی آماده شوند. انتظار می رود پوشش جدید برای پنجمین دوره رصدی که در سال 2026 آغاز می شود، آماده شود.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/search-for-gravitational-waves-set-to-resume-following-covid-19-setbacks/