Tìm kiếm sóng hấp dẫn được thiết lập để tiếp tục sau thất bại COVID-19

Tìm kiếm sóng hấp dẫn được thiết lập để tiếp tục sau thất bại COVID-19

Dấu thời gian: ngày 27 tháng 2023 năm 6 20:XNUMX sáng

Máy dò sóng hấp dẫn Virgo ở Ý
Sao lưu và chạy: máy dò sóng hấp dẫn Xử Nữ ở Ý (lịch sự: Sự hợp tác của Xử Nữ/CCO 1.0)

Sự hợp tác LIGO-Virgo-KAGRA đã thông báo rằng việc tìm kiếm sóng hấp dẫn sẽ tiếp tục vào tháng Năm. Lần chạy quan sát tiếp theo - lần thứ tư của dự án - dự định bắt đầu vào năm ngoái nhưng đã bị hoãn lại do một loạt sự chậm trễ kỹ thuật do đại dịch COVID-19. Cuộc chạy sẽ dài nhất cho đến nay, hoạt động trong 18 tháng.

Máy dò sóng hấp dẫn là giao thoa kế hình chữ L với các cánh tay dài vài km. Chùm tia laze được gửi xuống mỗi cánh tay và sau đó bật ra khỏi gương, được gọi là khối lượng thử nghiệm. Sau đó, các chùm tia được kết hợp lại tại trung tâm của giao thoa kế tạo ra một kiểu giao thoa sẽ triệt tiêu khi được căn chỉnh hoàn hảo. Do đó, các thiết bị nhạy cảm với những thay đổi nhỏ về độ dài gây ra bởi bất kỳ sóng hấp dẫn nào đi qua.

LIGO đã thành công rực rỡ, phát hiện sóng hấp dẫn đầu tiên của nó vào năm 2016 từ một vụ sáp nhập lỗ đen nhị phân. Kể từ đó, 92 phát hiện khác đã được thực hiện trong ba lần chạy quan sát. Đợt quan sát thứ 3 dự kiến ​​kéo dài 12 tháng cho đến cuối tháng 2020 năm 27 nhưng đã kết thúc vào ngày 2020 tháng XNUMX năm XNUMX khi đại dịch bắt đầu.

Các máy dò LIGO và Virgo sau đó đã trải qua một loạt các cải tiến về độ nhạy, bao gồm các cách triệt tiêu “nhiễu lượng tử” trong máy dò. “[Điều này] hạn chế độ nhạy của máy dò sóng hấp dẫn cả ở tần số thấp, ở dạng nhiễu áp suất bức xạ và ở tần số cao, ở dạng nhiễu đếm photon,” cho biết Alessandro Bertolini từ viện Nikhef ở Amsterdam, người nghiên cứu phát triển máy dò.

Việc nâng cấp dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi độ nhạy của các máy dò để sáp nhập sao neutronS. Trong khi sóng hấp dẫn được phát hiện gần như hàng tuần trong lần quan sát trước đó, thì những sự kiện như vậy giờ đây sẽ được ghi nhận hàng ngày.

Ba là một đám đông

Cùng với sự góp mặt của Virgo và LIGO, máy dò KAGRA của Nhật Bản cũng sẽ tham gia cuộc đua sắp tới. KAGRA, nằm dưới một ngọn núi ở miền trung Nhật Bản, bắt đầu hoạt động vào năm 2019 và tham gia đợt chạy trước đó vào tháng 2020 năm XNUMX trước khi bị cắt ngắn do đại dịch.

Mặc dù KAGRA hiện kém hơn so với Xử Nữ và LIGO trong việc phát hiện sóng hấp dẫn, nhưng độ nhạy của nó cũng sẽ sớm được cải thiện nhờ nâng cấp máy dò. KAGRA sẽ hoạt động trong một tháng trong lần chạy sắp tới trước khi ngừng hoạt động để cải tiến. Người ta hy vọng rằng KAGRA sẽ tham gia lại các hoạt động quan sát trong ít nhất ba tháng vào năm tới.

“Chúng tôi hy vọng sẽ nhận ra phát hiện đầu tiên của mình vào cuối đợt chạy sắp tới,” người phát ngôn của KAGRA Junichi Yokoyama từ Đại học Tokyo nói Thế giới vật lý. “Sự tham gia của chúng tôi sẽ đóng góp bao nhiêu cho khoa học mà toàn bộ mạng thu được phụ thuộc chủ yếu vào độ nhạy mà chúng tôi sẽ đạt được vào cuối cuộc chạy, điều này rất khó trả lời vào thời điểm này.”

Sau lần chạy thứ tư, máy dò LIGO và Virginia dự kiến ​​sẽ được nâng cấp thêm, đặc biệt là lớp phủ được sử dụng trên gương. Bertolini cho biết: “Các lớp phủ mới hiện vẫn đang trong giai đoạn phát triển”. “[Lần chạy sắp tới] sẽ cho phép tăng sản lượng khoa học trong khi thiết kế lớp phủ được hoàn thiện và khối lượng thử nghiệm mới được chuẩn bị cho lần chạy tiếp theo.” Lớp phủ mới dự kiến ​​sẽ sẵn sàng cho đợt quan sát thứ năm, bắt đầu vào năm 2026.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý