COVID-19 차질 이후 재개될 중력파 검색

COVID-19 차질 이후 재개될 중력파 검색

타임 스탬프 : 27 년 2023 월 6 일 오전 20:XNUMX

이탈리아의 Virgo 중력파 탐지기
백업 및 실행: 이탈리아의 Virgo 중력파 감지기(제공: The Virgo Collaboration/CCO 1.0)

LIGO-Virgo-KAGRA 협력은 다음과 같이 발표했습니다. 중력파 탐색 재개 19월에. 프로젝트의 네 번째인 다음 관측 실행은 작년에 시작될 예정이었지만 COVID-18 전염병으로 인한 일련의 엔지니어링 지연으로 인해 연기되었습니다. 운영 기간은 XNUMX개월로 현재까지 가장 길다.

중력파 검출기는 팔 길이가 수 킬로미터인 L자형 간섭계입니다. 레이저 빔은 각 팔 아래로 보내진 다음 테스트 질량이라고 하는 거울에서 반사됩니다. 그런 다음 빔은 완벽하게 정렬되면 상쇄되는 간섭 패턴을 생성하는 간섭계의 중심에서 재결합됩니다. 따라서 기구는 통과하는 중력파로 인한 미세한 길이 변화에 민감합니다.

LIGO는 큰 성공을 거두었습니다. 최초의 중력파 발견 2016년에 바이너리 블랙홀 병합에서. 그 이후로 세 번의 관찰 실행을 통해 또 다른 92개의 탐지가 이루어졌습니다. 관찰 실행 3은 12년 2020월 말까지 27개월 동안 지속되어야 했지만 팬데믹이 시작된 2020년 XNUMX월 XNUMX일에 종료되었습니다.

그런 다음 LIGO 및 Virgo 감지기는 감지기에서 "양자 잡음"을 억제하는 방법을 포함하여 일련의 감도 개선을 거쳤습니다. "[이것은] 방사압 잡음의 형태로 저주파에서 그리고 광자 계수 잡음의 형태로 고주파에서 중력파 검출기의 감도를 제한합니다."라고 말합니다. 알레산드로 베르톨리니 감지기 개발에 종사하는 암스테르담의 Nikhef 연구소에서

업그레이드는 감지기의 감도를 두 배로 증가시킬 것으로 예상됩니다. 중성자별 합병에스. 이전 관측에서는 거의 매주 중력파가 감지되었지만 이제는 이러한 현상이 매일 감지되어야 합니다.

셋은 군중이야

Virgo 및 LIGO를 특징으로 할 뿐만 아니라 일본의 KAGRA 감지기도 곧 출시될 예정입니다. 카그라, 일본 중부의 산 아래에 위치한, 2019년에 가동되었고 2020년 XNUMX월에 이전 실행에 합류한 후 전염병으로 인해 중단되었습니다.

KAGRA는 현재 Virgo나 LIGO보다 중력파 탐지 성능이 떨어지지만 탐지기 업그레이드 덕분에 민감도도 곧 향상될 것입니다. KAGRA는 개선을 위해 종료되기 전까지 향후 한 달 동안 운영될 예정입니다. KAGRA는 내년에 최소 3개월간 관측에 다시 합류할 것으로 기대된다.

KAGRA 대변인은 "다가오는 실험이 끝날 때까지 첫 번째 탐지를 실현하기를 희망합니다"라고 말했습니다. 요코야마 준이치 도쿄 대학에서 말했다 물리 세계. "우리의 참여가 전체 네트워크가 얻은 과학에 얼마나 기여할지는 결정적으로 실행이 끝날 때까지 우리가 달성할 민감도에 달려 있으며, 이는 현시점에서 대답하기 어렵습니다."

네 번째 실행 이후 LIGO 및 Virgo 감지기는 특히 거울에 사용되는 코팅에 대한 추가 업그레이드를 거칠 것으로 예상됩니다. “새로운 코팅은 현재 아직 개발 단계에 있습니다.”라고 Bertolini는 말합니다. "[다가오는] 실행을 통해 코팅 설계가 마무리되고 다음 실행을 위해 새로운 테스트 질량이 준비되는 동안 과학적 결과가 증가될 수 있습니다." 새로운 코팅은 2026년에 시작되는 XNUMX차 관측 실행 준비가 완료될 것으로 예상됩니다.

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