COVID-19の後退に続いて再開する重力波の検索

プラトン再発行

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イタリアの乙女座重力波検出器 — バックアップと実行: イタリアの Virgo 重力波検出器 (提供: The Virgo コラボレーション/CCO 1.0)

LIGO-Virgo-KAGRA のコラボレーションが発表されました。重力波の探索が再開されます 19月。プロジェクトの 18 回目となる次の観測実行は、昨年開始される予定でしたが、COVID-XNUMX パンデミックに起因する一連のエンジニアリングの遅延により延期されました。運用期間はこれまでで最長で、XNUMX か月間運用されます。

重力波検出器は、アームの長さが数キロメートルの L 字型の干渉計です。レーザービームが各アームに送られ、テストマスと呼ばれるミラーで跳ね返ります。その後、ビームは干渉計の中心で再結合され、完全に整列すると相殺される干渉パターンが生成されます。したがって、これらの装置は、通過する重力波によって引き起こされる長さのわずかな変化に敏感です。

LIGOは大成功を収め、最初の重力波を発見 2016年にバイナリブラックホールの合併から。それ以来、92 回の観測でさらに 3 回の検出が行われました。観測実行 12 は、2020 年 27 月末まで 2020 か月続く予定でしたが、パンデミックが始まった XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日に終了しました。

その後、LIGO 検出器と Virgo 検出器は、検出器の「量子ノイズ」を抑制する方法を含む、一連の感度の改善を受けました。「[これは]重力波検出器の感度を、放射圧ノイズの形での低周波数と、光子計数ノイズの形での高周波数の両方で制限します」と述べています。アレッサンドロ・ベルトリーニ検出器の開発に取り組んでいるアムステルダムのニケフ研究所から。

アップグレードにより、検出器の感度が XNUMX 倍になると予想されます。中性子星合体s.以前の観測ではほぼ毎週重力波が検出されていましたが、今後はそのような現象が毎日検出されるはずです。

スリーは群衆です

Virgo と LIGO をフィーチャーするだけでなく、日本の KAGRA 検出器も次の実行に参加します。カグラ、中部日本の山の下にある、2019年に運用を開始し、2020年XNUMX月に前回の実行に参加した後、パンデミックのために短縮されました.

KAGRA は現在、重力波の検出において Virgo や LIGO よりも劣っていますが、検出器のアップグレードによりその感度も間もなく向上するでしょう。 KAGRA は次回の実行で 1 か月間動作し、その後改善のためにシャットダウンされます。来年、KAGRAが少なくとも3か月間観測に再参加することが期待されている。

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KAGRAの広報担当者は「今後の実験が終わるまでに最初の検出を実現したいと考えている」と述べた。横山潤一東大から言われた 物理学の世界. 「私たちの参加がネットワーク全体によって得られる科学にどれだけ貢献するかは、実行の終わりまでに達成される感度に大きく依存しますが、現時点では答えることは困難です。」

2026 回目の実行後、LIGO 検出器と Virgo 検出器は、特にミラーに使用されているコーティングに関してさらなるアップグレードを受けることが予想されます。「新しいコーティングは現在まだ開発段階にあります」とベルトリーニ氏は言います。「（今後の）実験では、コーティング設計が完成し、次の実験に向けて新しい試験質量が準備されるまでの間、科学的成果を高めることができます。」新しいコーティングは、XNUMX年に始まるXNUMX回目の観測に向けて準備が整うと予想されている。