الفلك

ما هي أبعاد الغرف المفرغة من LIGO Detector؟

ما هي أبعاد الغرف المفرغة من LIGO Detector؟

مجمع LIGO كبير جدًا ، لكنني أفترض أن هناك غرفة صغيرة جدًا تقوم بالفعل بالعلم نظرًا لأنها تقيس كميات صغيرة جدًا. ما هو حجم الغرفة الفعلية التي تم إخلاؤها؟


الأسلحة 4 دولارات ، ماثرم {كيلومتر} ، مرات ، 1.2 ، ماذرم {m} $:

من صفحة الويب الخاصة بـ LIGO:

تم إنشاء أنابيب شعاع قطرها 1.2 متر في مقاطع بطول 19-20 مترًا ، ملفوفة في أنبوب مع لحام حلزوني مستمر. في حين أن الأسطوانة المثالية رياضيًا لن تنهار تحت الضغط ، فإن أي عيب صغير في الأنبوب الحقيقي سيسمح لها بالالتواء (الأنبوب المفرغ المكسور سيكون كارثيًا). لمنع الانهيار ، يتم دعم أنابيب LIGO بحلقات تقوية توفر طبقة كبيرة من المقاومة للالتواء تحت الضغط الشديد للجو. يجب أن تتحمل الأنابيب هذه الضغوط لمدة 20 عامًا على الأقل.


تحتوي كاشفات LIGO على ذراعين طولهما 4 كيلومترات ، وكل شيء في تلك الأذرع معلق في الفراغ. الأبعاد الفعلية لتلك الأذرع التي لم أتمكن من العثور عليها ، لكن الورقة المنشورة هنا تحتوي على مزيد من المعلومات لتطلع عليها.


ما هي أبعاد الغرف المفرغة من LIGO Detector؟ - الفلك

أنظمة LIGO الفرعية المتقدمة
هي الوحدات التنظيمية للمشروع ككل. اتبع الروابط أدناه لعرض المهمة والتقدم المحرز في كل نظام فرعي.

نظرة عامة شاملة على برنامج LIGO المتقدم

توفر موجات الجاذبية فرصة رائعة لرؤية الكون من منظور جديد ، مما يوفر الوصول إلى رؤى الفيزياء الفلكية التي لا تتوفر بأي طريقة أخرى. مكّنت ترقية كاشف LIGO المتقدم ، الذي تم الانتهاء منه في مارس 2015 ، من الكشف الأول عن موجات الجاذبية في سبتمبر 2015. ولا تزال الأجهزة قيد التشغيل ، لكنها ستكون أكثر حساسية بعشر مرات ، وعلى نطاق ترددي أوسع بكثير من الأولي. LIGO ، رؤية حجم من الفضاء أكبر بألف مرة من LIGO الأولي ، وتوسيع نطاق الكتل المدمجة التي يمكن ملاحظتها عند قوة إشارة ثابتة بعامل أربعة أو أكثر.

نما هذا الاقتراح الخاص ببناء LIGO المتقدم من تعاون LIGO العلمي ولديه دعم واسع على الصعيدين الوطني والدولي من هذا المجتمع.

ساعد برنامج R & ampD المجتمعي المنسق عن كثب ، والذي يستكشف علم الأدوات وبناء واختبار عناصر النظام الفرعي ، على تحقيق التصميم. قاد مختبر LIGO ونسق تصنيع وبناء الأدوات ، مع استمرار مشاركة قوية من المجتمع. قدم مشروع GEO المشترك بين المملكة المتحدة وألمانيا مساهمات كبيرة في مشروع البناء هذا. قدم المشاركون في المملكة المتحدة نظام التعليق الفرعي ، بما في ذلك مجموعات التعليق ، وأدوات التحكم الخاصة بهم ، والتركيب والتشغيل. قام المشاركون الألمان بتصميم وتصنيع نظام الليزر الفرعي المثبت مسبقًا. مشروع GEO هو شريك كامل في Advanced LIGO ، يشارك على جميع المستويات في هذا الجهد.

تقدم المجموعات الأسترالية أيضًا مساهمات رأسمالية في LIGO المتقدم. قام كونسورتيوم من الجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة أديلايد بتخصيص مستشعرات هارتمان الطورية ، ونظام تثبيت طول ما قبل القفل ، ومعدات خاصة لتوجيه الحزمة إلى LIGO المتقدم. ANU و Adelaide شريكان كاملان في Advanced LIGO.

  • مراقبة مصادر موجات الجاذبية ،
  • تطوير أجهزة الكشف المتقدمة التي تقترب وتستغل حدود المنشأة على أداء مقياس التداخل ، وتشغيل مرافق LIGO لدعم المجتمع العلمي الوطني والدولي ، وتوفير أرشفة البيانات لبيانات LIGO والمساهمة في الموارد الحسابية لتحليل البيانات
  • تطوير البنية التحتية البرمجية لتحليل البيانات والمشاركة في البحث والتحليل ،
  • ودعم التعليم العلمي والتوعية العامة المتعلقة بعلم فلك الموجات الثقالية.

يُنظر إلى LIGO على أنه قدرة جديدة موجودة في مجموعة من المرافق وليس كتجربة واحدة. قدم مشروع إنشاء LIGO المرافق التي تدعم الأجهزة العلمية ، والمجموعة الأولية من مقاييس التداخل بالليزر لاستخدامها في فترات المراقبة العلمية الأولى لـ LIGO. تشمل المرافق المباني وأنظمة الفراغ في موقعي المرصد. يقع المرصدان في هانفورد بواشنطن وليفينجستون بولاية لويزيانا. كانت متطلبات الأداء في مرافق LIGO تهدف إلى استيعاب مقاييس التداخل الأولية وترقيات واستبدال مقياس التداخل في المستقبل ، ومقاييس التداخل الإضافية المحتملة ذات القدرات التكميلية. كانت المتطلبات في مرافق LIGO تهدف إلى السماح لمقاييس التداخل المستقبلية بالوصول إلى مستويات الحساسية التي تقترب من الحدود النهائية لمقاييس التداخل الأرضية ، والمقيدة بالتركيبات العملية على منشأة كبيرة تبلغ 4 كيلومترات في موقع معين. يمثل LIGO المتقدم الجيل الثاني من الأدوات التي سيتم تثبيتها في البنية التحتية ل LIGO ، وسيأخذ علم إشعاع الجاذبية من وضع الاكتشاف إلى وضع المراقبة الفيزيائية الفلكية المنتظمة.

أهداف LIGO Detector العلمية

البرنامج العلمي لـ LIGO هو اختبار الجاذبية النسبية وفتح مجال الفيزياء الفلكية لموجات الجاذبية. سيتم إجراء اختبارات أكثر دقة للنسبية العامة (والنظريات المتنافسة). سيمكن LIGO من إنشاء مجال جديد تمامًا لعلم الفلك ، باستخدام ناقل معلومات جديد تمامًا: مجال الجاذبية.

بمجرد بدء التشغيل الكامل ، ستتمكن أجهزة كشف LIGO المتقدمة من رؤية ثنائيات فحص مكونة من نجمين نيوترونيين 1.4 M إلى مسافة 300 Mpc ، أي أكثر بمقدار 15 ضعفًا من LIGO الأولي ، وإعطاء معدل حدث أكبر بحوالي 3000 مرة. ستكون ثنائيات الثقب الأسود (BH) لنجم الخلايا العصبية مرئية حتى 650 Mpc ، وستكون أنظمة BH + BH المترابطة مرئية على مسافة كونية ، حتى z = 0.4. إن وجود موجات الجاذبية هو تنبؤ حاسم للنظرية النسبية العامة. تقدم هذه النظرية عددًا من التنبؤات الواضحة حول طبيعة إشعاع الجاذبية. يمكن التحقق من ذلك من خلال الملاحظات باستخدام LIGO. هذه المسابير المتضمنة لجاذبية المجال القوي المرتبطة بالثقوب السوداء ، وتأثيرات ما بعد نيوتن عالية الترتيب في الثنائيات الملهمة ، والطابع الدوراني لمجال الإشعاع ، وسرعة انتشار الموجة.

نظرًا لأن العديد من مصادر الموجات الثقالية المحتملة ليس لها توقيع كهرومغناطيسي مقابل (على سبيل المثال ، تفاعلات الثقب الأسود) ، فهناك أسباب وجيهة للاعتقاد بأن سماء الموجة الثقالية ستكون مختلفة بشكل كبير عن سماء الموجات الكهرومغناطيسية. إن رسم خريطة لسماء الموجة الثقالية سيقدم فهمًا للكون بطريقة لا تستطيع الملاحظات الكهرومغناطيسية القيام بها. كحقل جديد للفيزياء الفلكية ، من المحتمل جدًا أن تكشف ملاحظات موجات الجاذبية عن مجموعات جديدة من المصادر غير المتوقعة في تفكيرنا الحالي.

أساسيات تصميم الكاشف

تأثير موجة الجاذبية المنتشرة هو تشويه الفضاء في شكل رباعي الأقطاب. يعمل التأثير على إطالة الفضاء في اتجاه واحد بالتناوب أثناء ضغط الفضاء في اتجاه متعامد والعكس صحيح ، مع تردد موجة الجاذبية. يعد مقياس تداخل ميكلسون الذي يعمل بين الكتل المعلقة بحرية مناسبًا بشكل مثالي للكشف عن هذه التشوهات غير المتماثلة في الفضاء الناتجة عن موجات الجاذبية ، يتم تحويل السلالات إلى تغييرات في شدة الضوء وبالتالي إلى إشارات كهربائية عبر أجهزة الكشف الضوئي.

تأتي قيود الحساسية من مصدرين: قوى خارجية على كتل الاختبار ، وقدرة محدودة على الشعور باستجابة الجماهير لإجهاد الموجة الثقالية. تعتبر الحركة المثارة حراريًا لكتلة الاختبار والتعليق قيدًا أساسيًا ، جوهريًا للطريقة التي يتم بها إجراء القياس ، يتم إدارة هذا التأثير من خلال اختيار مواد وتصميمات ذات فقد ميكانيكي منخفض تستفيد منها. تسبب الحركة الزلزالية قوى على المرايا بسبب الاقتران المباشر من خلال نظام العزل والتعليق ، وهو مصدر ضوضاء تقني يتم تقليله من خلال التصميم وبسبب التوزيع الشامل المتغير بمرور الوقت بالقرب من الكتلة (الخلفية النيوتونية).

تنشأ قيود الاستشعار بشكل أساسي بسبب الطبيعة الإحصائية لضوء الليزر المستخدم في قياس التداخل ، والزخم الذي يتم نقله إلى كتل الاختبار بواسطة الفوتونات (ربط الاستشعار وحدود الضوضاء العشوائية بالحساسية). تشمل مصادر الضوضاء التقنية التي تحد من القدرة على الإحساس ضوضاء التردد وتقلبات الشدة في ضوء الليزر. يمكن للضوء المنتثر ، الذي يضيف تقلبات طورية عشوائية للضوء ، أن يخفي إشارات الجاذبية. في الحد المسموح به لـ LIGO ، حيث أن الجهاز قصير مقارنة بطول موجة الجاذبية ، فإن الأذرع الأطول تعطي إشارات أكبر. في المقابل ، تظل معظم مصادر الضوضاء المتنافسة ثابتة مع الطول وهذا يحفز خط الأساس البالغ 4 كيلومترات للمراصد. بشكل عام ، يتم تحديد القدرة العلمية لـ LIGO ضمن الحدود التي تفرضها الإعدادات المادية لمقاييس التداخل وتصميم المنشأة ، من خلال تصميم أجهزة الكشف الأولية وفي النهاية عن طريق مقاييس التداخل المستقبلية المصممة للاستغلال التدريجي لقدرات المنشأة.

على الرغم من أن معدلات مصادر الموجات الثقالية بها قدر كبير من عدم اليقين ، إلا أن التحسن في حساسية الإجهاد يحسن بشكل خطي المسافة التي يتم البحث عنها بحثًا عن مصادر يمكن اكتشافها. هذا يزيد من معدل الكشف عن طريق المكعب لتحسين الحساسية.

القدرة العلمية لمرفق LIGO

تصور تصميم مرفق LIGO تقدمًا في مقاييس التداخل الحساسة بشكل متزايد القادرة على توسيع مدى الوصول الفيزيائي للمراصد. في تصميم المراصد ، قامت LIGO بدمج ميزات التصميم الهامة في منشآتها من أجل تحسين قدرات الأداء النهائية لـ LIGO. تتضمن هذه الميزات أساسًا للمبنى والبنية التحتية التي توفر بيئة نظيفة وهادئة للأجهزة ، ونظام أنبوب شعاع عالي التفريغ بطول 4 كيلومترات "L" والذي يجلب الضوء المتناثر وتقلبات المؤشر بسبب الغاز المتبقي إلى مستوى ضئيل ونظام من غرف تفريغ كبيرة وأنظمة ضخ فرعية قادرة على توفير غلاف مرن لمجموعة واسعة من تصميمات الكاشف ، وتقديم جودة فراغ تكمل النظام الفرعي لأنبوب الحزمة. لا يتطلب LIGO المتقدم أي تغييرات في هذه البنية التحتية لتحقيق أهدافه العلمية.

مرصد ليجو هانفورد (LHO) ، الموجود في موقع هانفورد التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في شرق واشنطن ، يتكون من 5 قاعات تجريبية رئيسية لمقياس التداخل المنتشر على مسافة 5 أميال. وتربط هذه القاعات أنابيب مفرغة بقطر 1.2 متر. ثلاثة مبانٍ مساندة مختبرات ومكاتب ومدرج ومبنيين إضافيين مرتبطة بالصيانة والعمليات. ما يقرب من 90000 قدم مربع من هذه المساحة تخضع لرقابة بيئية صارمة لتقليل تلوث المعدات الحساسة. تم تصميم المصنع المادي لتوفير بيئة منخفضة الاهتزازات مماثلة لبيئة السهوب الشجيرة غير المطورة المحيطة.

شكل 1: مرصد ليغو هانفورد (LHO) في منظر جوي. تظهر أذرع مقياس التداخل التي يبلغ طولها 4 كم مع المباني الرئيسية الخمسة على طول مخطط الذراع المتعامد

الشكل 2: منطقة زاوية مرصد LIGO Livingston (LLO) في منظر جوي.

يقع مرصد LIGO Livingston في غابات الصنوبر بين باتون روج ونيو أورلينز ، لويزيانا ، وهو موقع لمقياس التداخل الليزري للكشف عن موجات الجاذبية بطول 4 كيلومترات. أبعاد أنبوب الشعاع مماثلة لتلك الموجودة في LHO. تصميم الأداة وحساسيتها هما نفس LHO.

بدأت اتفاقية NSF التعاونية الموقعة في مايو 1992 في البحث والتطوير المتعلقين بالإنشاء والتشييد في LIGO. تمت مراجعة الجدول الزمني للمشروع وتقديرات التكلفة من قبل NSF خلال سبتمبر 1994 وتم تقديمها إلى المجلس الوطني للعلوم في نوفمبر 1994. تم الانتهاء من جهود إنشاء LIGO ، بالتكلفة وبالقرب من الجدول الزمني. تم تحقيق "القفل الأول" لأدوات LIGO الأولية في عام 2000. وقد حققت جميع الأدوات هدف الحساسية لـ LIGO الأصلي لحساسية RMS stranin من 10 إلى 21 في نطاق 100 هرتز في عام 2005. تم أخذ سنة متكاملة من البيانات في تم تحليل إشارات الموجات الثقالية لم يتم العثور على أي منها ، ولكن في هذه العملية تم عمل كل من الحدود العليا الصعبة وغير المكتشفة المثيرة للاهتمام من الناحية الفيزيائية الفلكية.

تعاون LIGO العلمي

كان الهدف الأساسي لـ LIGO هو أن تصبح مرفقًا وطنيًا حقيقيًا متاحًا للمجتمع العلمي. من أجل تحقيق ذلك ، وسعت LIGO نطاق المشاركة لتشمل مجتمع العلماء المهتمين بالمشاركة في برنامج بحث LIGO من خلال إنشاء LIGO Scientific Collaboration (LSC). يوجد الآن حوالي 650 عضوًا من 59 مؤسسة في 11 دولة. يتكون LSC من علماء مختبرات LIGO وأولئك الذين ينتمون إلى مجموعات متعاونة. تم تنظيم LSC لتوفير "فرص علمية متكافئة" لجميع الأعضاء سواء كانوا من داخل مختبر LIGO أو LSC الأوسع. إنها تنمو بشكل مطرد وستظل مفتوحة للأعضاء الجدد خلال السنوات القادمة. يشارك الشركاء الدوليون في جميع جوانب برنامج أبحاث LIGO.

يجتمع تعاون LSC الكامل مرتين سنويًا في اجتماع موسع ، وتجتمع مجموعات العمل المختلفة بشكل متكرر. أصدر LSC أوراقًا بيضاء توضح خطط التطوير الفني لـ LIGO ولتحليل البيانات العلمية. سياسة النشر ولجنة المؤتمر نشطة ، بالإضافة إلى الوظائف الأخرى اللازمة لجعلها منظمة "خدمة كاملة". يعمل LSC بشكل وثيق مع Virgo Collaboration ، ويتم دمج البيانات من كاشفات LIGO مع تلك الخاصة بكاشف Virgo (الموجود بالقرب من بيزا ، إيطاليا) مع باحثين من كلا التعاونين يشاركون جهود التحليل.

تصميم LIGO المتقدم ، سواء في المفهوم الأساسي أو في البحث والتطوير التفصيلي ، هو إلى حد كبير نتاج LSC (مع عنصر مختبر LIGO قوي). كانت مجموعات العمل الفنية وما زالت تلعب دورًا محوريًا في تقدم التصميم ، وقد تم تقديم هذا الاقتراح بدعم قوي من العديد من المؤسسات المشاركة في LSC.

تم تنظيم LIGO بحيث يتم البحث عن الإشارات والتفسيرات الفيزيائية الفلكية من خلال LSC. يتم تنظيم مهام التحضير لعمليات التشغيل داخل LSC ، ويشارك أعضاء LSC في عمليات أخذ البيانات ، ويتم تنسيق تحليل البيانات من خلال عملية اقتراح LSC. LIGO متاح لجميع الباحثين المهتمين من خلال المشاركة في LSC ، وهي منظمة مفتوحة. للانضمام ، تحدد مجموعة بحثية برنامجًا بحثيًا مع مختبر LIGO من خلال إنشاء مذكرة تفاهم (MOU) والمرفقات ذات الصلة. ثم تقدم المجموعة برنامجها إلى LSC. عندما يتم قبول المجموعة في LSC تصبح شريكًا علميًا كاملاً في LIGO.

نظرة عامة على برنامج ليجو المتقدم

يتم اختيار أهداف الحساسية لأنظمة الكشف المتقدمة LIGO لتمكين التقدم من الاكتشاف المعقول إلى الاكتشاف المحتمل ودراسات المراقبة الغنية للمصادر. تتطلب أهداف الحساسية هذه أداة محدودة فقط بمصادر الضوضاء الأساسية على مدى تردد واسع جدًا. لتحقيق هذه الحساسية ، يجب مراجعة كل جانب من جوانب مقياس التداخل تقريبًا من تصميم LIGO الأولي. النظام الموصوف بإيجاز أدناه هو المفهوم المرجعي الذي هو الأساس لهيكلة برنامج البحث والتطوير والدراسات التفصيلية لمقايضات النظام التي يتم إجراؤها بينما تحدد نتائج البحث والتطوير المعلمات الممكنة. يوجد وصف أكثر اكتمالاً للكاشف المقترح ، منظم حسب النظام الفرعي ، في التصميم المرجعي المتقدم لـ LIGO. بينما لا تزال أولية وقابلة للتغيير ، يمكن العثور على منحنيات حساسية الإجهاد لأنماط التشغيل المختلفة في منحنيات الحساسية المتوقعة LIGO المتقدمة.

التكوين البصري الأساسي هو مقياس تداخل Michelson معاد تدويره بالطاقة وإعادة تدوير الإشارة مع "محولات" Fabry-Perot في الذراعين. باستخدام تصميم LIGO الأولي كنقطة انطلاق ، يتطلب ذلك إضافة مرآة لإعادة تدوير الإشارة عند منفذ الإخراج "المظلم" ، وتغييرات في قراءة مقياس التداخل وأنظمة التحكم. تسمح هذه المرآة الإضافية بتخزين أو استخراج النطاقات الجانبية الناتجة عن موجة الجاذبية (اعتمادًا على حالة "الرنين" لتجويف إعادة تدوير الإشارة) ، وتؤدي إلى تكييف استجابة مقياس التداخل وفقًا لطبيعة المصدر (أو التردد المحدد في حالة مصدر التردد الثابت). تتضمن الترقية مقاييس تداخل LIGO الثلاثة ، مما يسمح ، على سبيل المثال ، بضبط مقياس تداخل واحد في Hanford ومقياس التداخل في Livingston ليكون نطاقًا عريضًا ، ومقياس التداخل الثاني في Hanford لاستخدامه ككاشف ضيق النطاق عالي التردد.

لتحسين الحساسية المحدودة الكم ، يتم زيادة طاقة الليزر من قيمة LIGO الأولية البالغة 10 وات إلى

200 وات. تكييف ضوء الليزر يتبع LIGO الأولي بشكل وثيق ، مع منظف وضع التجويف الحلقي والتلسكوب المطابق للوضع العاكس.

بينما يستخدم LIGO الأولي كتل اختبار السيليكا المنصهرة 25 سم و 11 كجم ، فإن البصريات الكتلية لاختبار السيليكا المنصهرة لـ LIGO المتقدم أكبر في القطر (

34 سم) لتقليل مساهمات الضوضاء الحرارية والأضخم (

40 كجم) للحفاظ على ضوضاء ضغط الإشعاع عند مستوى مماثل للضوضاء الحرارية المعلقة. تمت إضافة تعويض العدسة الحرارية في بصريات كتلة الاختبار (بسبب الامتصاص في الركيزة والطلاء) للتعامل مع القوة المتزايدة كثيرًا - بترتيب 1 ميغاواط في تجاويف الذراع. يتم تعليق كتلة الاختبار بواسطة ألياف السيليكا المنصهرة ، على عكس معلقات حبال الأسلاك الفولاذية المستخدمة في LIGO الأولي. من المتوقع أن تكون الضوضاء الحرارية المعلقة الناتجة أقل من ضجيج ضغط الإشعاع (في وضع مراقبة النطاق العريض) وأن تكون قابلة للمقارنة بالخلفية النيوتونية (ضوضاء "تدرج الجاذبية") عند 10 هرتز. يتكون التعليق الكامل من أربع مراحل بندول ، مما يساهم في العزل الزلزالي ويوفر نقاطًا متعددة للتشغيل.

تم بناء نظام العزل الزلزالي على أرصفة LIGO الأولية وأنابيب الدعم ، ولكن بخلاف ذلك فهو بديل كامل ، وهو مطلوب لرفع تردد القطع الزلزالي من 40 هرتز (لـ LIGO الأولي) إلى 10 هرتز. يتم تقليل حركات RMS (ترددات أقل من 10 هرتز) بواسطة تقنيات المؤازرة النشطة. والنتيجة هي جعل الضوضاء الزلزالية ضئيلة في جميع ترددات المراقبة. من خلال الجمع بين العزلة الزلزالية وأنظمة التعليق ، سيتم تقليل قوى التحكم المطلوبة على كتل الاختبار بعدة أوامر من حيث الحجم مقارنةً بـ LIGO الأولي ، مما يقلل أيضًا من احتمال حدوث ضوضاء غير غاوسية في كتلة الاختبار.


LIGO ، نوع جديد من علم الفلك

مثل الآلاف من المهووسين بالفيزياء حول العالم ، كنت ملتصقًا بالأنبوب صباح الخميس لإعلان LIGO (مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية). عندما شاهدت مقاطع الفيديو للجمهور (هذا جيد) ، شعرت بالحيرة من جانب واحد من إعداد LIGO. ألقى التفسير المثير للحيرة الضوء على مدى اختلاف علم الفلك الثقالي عما اعتدنا عليه.

هناك نوعان من منشآت LIGO ، على بعد 2500 ميل ، واحدة بالقرب من نيو أورلينز والأخرى بالقرب من سياتل. كل واحدة تبدو وكأنها حرف L كبير بأذرع ذات أنابيب فولاذية بطول 4 كيلومترات. بالمناسبة ، يتم إخلاء كلا الذراعين لإزالة بعض مصادر التداخل والاعتبار النظري المتواضع.

تتكون التجربة من إطلاق أشعة الليزر على طول كلا الذراعين ، ثم مقارنة الحزم المرتجعة.

بعض المعلومات الأساسية: انتصر أينشتاين على مفارقة النسبية الظاهرة. إذا كان Ethel على السيارة A مسرعة (مثل ، مجرد خجول من السرعة الخفيفة) متجاوزًا Fred على السيارة B ، يرى فريد أن مقياس Ethel & # 8217s يبدو أنه أقصر من مقياسه الخاص. وفي الوقت نفسه ، فإن Ethel متأكدة تمامًا من أن مقياس Fred & # 8217s هو المقياس الأقصر.

أوضح أينشتاين أن كلا الملحوظات صحيحة. يمكن أن يتفق فريد وإثيل مع بعضهما البعض ولكن فقط بعد أن يأخذ كل منهما في الاعتبار حركتهما النسبية. & # 8220 الحساب المناسب & # 8221 عملية حسابية تسمى تحويل لورنز. ما يجب على فريد (على سبيل المثال) فعله هو قسمة ما يعتقد أنه طول مقياس Ethel & # 8217s على √ [1- (ت / ج) ²] للحصول عليها & # 8220proper & # 8221 الطول. (سرعتها النسبية هي الخامس، و ج هي سرعة الضوء.)

لنفترض أن فريد & # 8217s يقف في المختبر و Ethel & # 8217s يركب شعاع الليزر. هنا & # 8217s اللغز: أليس & # 8217t نفس منطق فريد / إثيل ينطبق على LIGO؟ هل & # 8217t نفس تشويه المقياس يؤثر على كل من جهاز مقياس التداخل وأشعة الليزر؟

حسنًا ، لا ، لسببين. أولاً ، لا ينطبق تأثير لورنز على & # 8217t ، لأن أشعة الليزر المنعكسة ذهابًا وإيابًا هي موجات ثابتة. هذا يعني أنه لا يوجد شيء يسافر بالفعل. بعبارة أخرى ، إذا ركبت إثيل تلك الموجة الضوئية فإنها & # 8217d ستظل ثابتة مثل فريد.

السبب الآخر هو أن التجربة لا تتعلق بالمسافة المقطوعة وأكثر عن وقت الرحلة.

لنفترض أنك & # 8217re أحد زوج من الفوتونات (لا ، لا يدخل التشابك & # 8217t في اللعبة) الذي يجتاز في نفس الوقت مقياس التداخل ومرآة مقسم الشعاع # 8217s. ينزل صديقك بذراع واحدة ، ويضرب المرآة البعيدة ويعود إلى الكاشف. تقوم بنفس الرحلة ، لكن تستخدم الذراع الأخرى.

يتم ضبط أطوال الشعاع بعناية بحيث في ظل الظروف العادية ، عندما يصل كلاكما إلى الكاشف ، تكون & # 8217 خارج الخطوة. تبلغ ذروتها عندما ينخفض ​​صديقك والعكس صحيح. تلغي الموجات ولا يرى الكاشف أي ضوء.

الآن تمر موجة الجاذبية (الأقواس الحمراء في الرسم التخطيطي). بشكل عام ، سوف تؤثر الموجة على الذراعين بشكل مختلف. في الحالة المثلى ، تصطدم مقدمة الموجة بجانب عرض للذراع لكنها تتقاطع مع الجانب العمودي. افترض أن الموجة في مرحلة ضغط الفضاء عندما تضرب. يتم تقصير الذراع العريضة ، الحزمة والجهاز ، بالنسبة إلى الذراع الأخرى التي بالكاد ترى الموجة على الإطلاق.

ال محلي سرعة الضوء (ميل في الثانية) في الفراغ ثابتة. عندما تكون المساحة مضغوطة ، فإن الأميال في الثانية لا تتغير ولكن تصبح الأميال أصغر . تتباطأ موجة الضوء بالنسبة للإطار المرجعي للمختبر غير المضغوط. نتيجة لذلك ، يستغرق رفيقك في الذراع المضغوطة فترة أطول مما تفعله لإكمال رحلته إلى الكاشف. الآن كلاكما في خطوة. يرى الكاشف الضوء ، وهناك فرح عظيم وحصل كيب ثورن على جائزة نوبل.

لكن الشيء الرائع الآخر هو أن LIGO وعلم فلك النيوترينو هما أول طريقين جديدين بشكل أساسي لاستكشاف الكون خارج كوكبنا. منذ أن درب جاليليو تلسكوبه الخام على كوكب المشتري ، استخدم علماء الفلك الإشعاع الكهرومغناطيسي لهذا الغرض & # 8211 أول ضوء مرئي ، ثم الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو. في عام 1964 أضفنا علم فلك الميكروويف إلى القائمة. في وقت لاحق وضعنا الأقمار الصناعية التي أعطتنا سماء الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما.

لقد كان علماء الفلك بارعين بشكل لا يصدق في استخلاص المعلومات من كل فوتون ، ولكن عندما تنظر إلى الوراء ، فإن جميع الفوتونات هي # 8217s. يقدم علم الفلك الثقالي مسارًا جديدًا تمامًا لظواهر جديدة. من يدري ما نراه & # 8217ll.


TAMA300 Blazes Trail لتحسين علم فلك الموجات الثقالية

الشكل: غرف التفريغ في البنية التحتية لجهاز الكشف TAMA300 السابق المستخدم في هذه التجربة. (Credit: NAOJ) الحجم الأصلي (242 كيلوبايت)

استخدم الباحثون في المرصد الفلكي الوطني الياباني (NAOJ) البنية التحتية لكاشف TAMA300 السابق لموجات الجاذبية في ميتاكا بطوكيو لإثبات تقنية جديدة لتقليل الضوضاء الكمومية في أجهزة الكشف. ستساعد هذه التقنية الجديدة على زيادة حساسية أجهزة الكشف التي تتألف من شبكة موجات ثقالية تعاونية في جميع أنحاء العالم ، مما يسمح لها بمراقبة الموجات الخافتة.

عندما بدأت عمليات الرصد في عام 2000 ، كان TAMA300 واحدًا من أوائل أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية التداخلية واسعة النطاق في العالم. في ذلك الوقت ، كان TAMA300 أعلى حساسية في العالم ، حيث وضع حدًا أعلى لقوة إشارات موجات الجاذبية ، لكن أول اكتشاف لموجات الجاذبية الفعلية تم بعد 15 عامًا في 2015 بواسطة LIGO. منذ ذلك الحين ، تحسنت تقنية الكاشف لدرجة أن أجهزة الكشف الحديثة ترصد عدة إشارات شهريًا. النتائج العلمية التي تم الحصول عليها من هذه الملاحظات مثيرة للإعجاب بالفعل ويتوقع المزيد في العقود القادمة. لم يعد TAMA300 يشارك في عمليات المراقبة ، ولكنه لا يزال نشطًا ، حيث يعمل بمثابة اختبار للتقنيات الجديدة لتحسين أجهزة الكشف الأخرى.

إن حساسية أجهزة الكشف عن الموجات الثقالية الحالية والمستقبلية محدودة في جميع الترددات تقريبًا بسبب الضوضاء الكمومية الناتجة عن تأثيرات تقلبات الفراغ في المجالات الكهرومغناطيسية. ولكن حتى هذه الضوضاء الكمومية الكامنة يمكن تجنبها. من الممكن معالجة تقلبات الفراغ لإعادة توزيع الشكوك الكمية ، وإلغاء نوع واحد من الضوضاء على حساب زيادة نوع مختلف أقل انسدادًا من الضوضاء. هذه التقنية ، المعروفة باسم الضغط الفراغي ، تم تنفيذها بالفعل في كاشفات موجات الجاذبية ، مما يزيد بشكل كبير من حساسيتها لموجات الجاذبية ذات التردد العالي. لكن التفاعل البصري الميكانيكي بين المجال الكهرومغناطيسي ومرايا الكاشف يتسبب في تغير تأثيرات ضغط الفراغ اعتمادًا على التردد. لذلك في الترددات المنخفضة ، يؤدي الضغط على الفراغ إلى زيادة النوع الخاطئ من الضوضاء ، مما يؤدي في الواقع إلى تدهور الحساسية.

للتغلب على هذا القيد وتحقيق ضوضاء منخفضة في جميع الترددات ، أظهر فريق في NAOJ مؤلف من أعضاء من مشروع علوم موجة الجاذبية الداخلي وتعاون KAGRA (ولكن بما في ذلك أيضًا باحثين من Virgo و GEO) مؤخرًا جدوى تقنية تُعرف باسم ضغط الفراغ المعتمد على التردد ، عند الترددات المفيدة لكاشفات موجات الجاذبية. نظرًا لأن الكاشف نفسه يتفاعل مع المجالات الكهرومغناطيسية بشكل مختلف اعتمادًا على التردد ، استخدم الفريق البنية التحتية لكاشف TAMA300 السابق لإنشاء مجال يختلف في حد ذاته اعتمادًا على التردد. ينعكس مجال فراغ عادي (مستقل عن التردد) عن تجويف بصري طوله 300 متر ، بحيث يتم طبع اعتماد التردد ويكون قادرًا على مواجهة التأثير الميكانيكي البصري لمقياس التداخل.

ستسمح هذه التقنية بتحسين الحساسية عند كل من الترددات العالية والمنخفضة في وقت واحد. هذه نتيجة حاسمة توضح وجود تقنية رئيسية لتحسين حساسية أجهزة الكشف المستقبلية. من المتوقع أن يؤدي تنفيذه ، المخطط له كترقية قريبة المدى إلى جانب تحسينات أخرى ، إلى مضاعفة نطاق المراقبة لأجهزة الكشف من الجيل الثاني.

ستظهر هذه النتائج كـ Zhao، Y.، et al. "مصدر فراغ مضغوط يعتمد على التردد لتقليل الضوضاء الكمومية ذات النطاق العريض في أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية المتقدمة" في رسائل المراجعة الفيزيائية في 28 أبريل 2020. تم الحصول على نتيجة مماثلة بواسطة مجموعة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا باستخدام تجويف مرشح 16 مترًا ، و سيتم نشر الورقتين بشكل مشترك.


يقوم LIGO و Virgo بالكشف الأول عن موجات الجاذبية الناتجة عن اصطدام النجوم النيوترونية

أعضاء فريق البحث WVU الذين يعملون على تحليل اكتشافات موجات الجاذبية. الصف الأمامي من اليسار إلى اليمين: Zach Etienne و Sean McWilliams. الصف الخلفي من اليسار إلى اليمين: تايلر نولز وأمبر لينون وبيليندا تشيزيبورو.

(ملاحظة المحرر: الاقتباس أدناه.)

لأول مرة ، اكتشف العلماء مباشرة موجات الجاذبية - تموجات في المكان والزمان - من الاصطدام المذهل لنجمين نيوترونيين. كما لوحظ الضوء من الاصطدام بواسطة التلسكوبات ، وهي المرة الأولى التي شوهد فيها حدث كوني في كل من موجات الجاذبية والضوء.

يوفر هذا المجال الجديد من علم فلك الموجات الثقالية فرصًا لفهم الكون بطرق لا يمكن تحقيقها باستخدام التلسكوبات التقليدية وحدها ، ويعتقد العلماء أن هذا الحدث سيصبح أحد أكثر الأحداث الفيزيائية الفلكية دراسة في التاريخ.

تم إجراء الاكتشاف الجديد باستخدام مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية ومقره الولايات المتحدة ، والمسمى LIGO كاشف العذراء ومقره أوروبا وحوالي 70 مرصدًا أرضيًا وفضائيًا.

أعطت الملاحظات لعلماء الفلك فرصة غير مسبوقة للتحقيق في اصطدام نجمين نيوترونيين. على سبيل المثال ، تكشف الملاحظات التي أجراها مرصد الجوزاء الأمريكي ، والتلسكوب الأوروبي الكبير جدًا ، وتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا عن توقيعات لمواد تم تصنيعها مؤخرًا ، بما في ذلك الذهب والبلاتين ، مما يشير إلى حل نقاش استمر لعقود حول مدى ثقل معظم العناصر. من إنتاج الحديد.

تم نشر نتائج LIGO-Virgo اليوم في مجلة Physical Review Letters وقد تم تقديم أوراق إضافية من تعاون LIGO و Virgo وقد تم قبول المجتمع الفلكي للنشر في مجلات مختلفة.

اكتشاف من التعاون

يعمل حوالي 1500 عالم في LIGO Scientific Collaboration و Virgo Collaboration معًا لتشغيل أجهزة الكشف ومعالجة وفهم بيانات موجات الجاذبية التي يلتقطونها.

كان باحثان من جامعة وست فرجينيا جزءًا من التعاون الدولي منذ ما قبل الاكتشاف الأول لموجات الجاذبية ، وهو اكتشاف مُنح مؤخرًا ثلاثة من مؤسسي LIGO الأصليين جائزة نوبل للفيزياء لعام 2017.

يركز شون ماكويليامز ، الأستاذ المساعد للفيزياء وعلم الفلك ، وزكريا إتيان ، الأستاذ المساعد في الرياضيات ، وفريقهم من الطلاب وباحثي ما بعد الدكتوراة في كلية إبرلي للفنون والعلوم على تحليل اكتشافات الموجات الثقالية.

يركز عملهم على نمذجة مصادر موجات الجاذبية واستخدام هذه النماذج لقياس خصائص المصادر بناءً على التفاصيل الواردة في إشارات موجات الجاذبية.

سيلقي إيتيان حديثًا عن موجات الجاذبية وأهمية الاكتشاف وعمل WVU كجزء من سلسلة ندوة قسم الفيزياء وعلم الفلك في 31 أكتوبر الساعة 3:30 مساءً. في الغرفة G09 في القاعة البيضاء. الحديث مفتوح للجمهور وسيكون موجهًا إلى الجماهير العلمية وغير العلمية.

قال إتيان: "هذه النجوم النيوترونية الضخمة الكثيفة تدور حول بعضها البعض بسرعة متزايدة ، ممزقة بعضها البعض في تصادمها". "هذه الملاحظة المذهلة وتحليلنا يوفران وسيلة لفهم المادة المتطرفة داخل النجوم النيوترونية."

مع أول اكتشاف لموجات الجاذبية ، فتح العلماء نافذة جديدة على الكون ، تختلف عن أي طريقة موجودة لاكتساب الفهم.

قال ماكويليامز: "هذا الحدث الجديد يسد فجوة". "يربط الجاذبية الشديدة بالمادة المتطرفة والطاقة الكهرومغناطيسية بحيث يمكن لأحداث مثل هذه أن تكون بمثابة حجر رشيد لاختبار فهمنا لكيفية تفاعل الثلاثة مع بعضهم البعض."

إتيان هو الباحث الرئيسي وماكويليامز هو الباحث الرئيسي المشارك في برنامج ممول من مؤسسة العلوم الوطنية لتسريع تحليل البيانات ، بحيث يمكن تقديم رؤى أعمق حول ملاحظات الموجات الثقالية في أسابيع بدلاً من شهور أو سنوات.

جنبا إلى جنب مع كاليب ديفاين ، خريج الرياضيات ديفيد بوخ ، وهو طالب جامعي مع مرتبة الشرف من بيكلي تايلر نولز ، طالب دراسات عليا في الرياضيات وسيردار بيلجيلي ، طالب دراسات عليا في الفيزياء وعلم الفلك ، إتيان وماكويليامز ، قاموا بتسريع الرموز التي تتنبأ بالشكل الذي ستبدو عليه الإشارة القادمة من مصادر ذات خصائص مختلفة. ساهم McWilliams أيضًا في تطوير بعض النماذج بأنفسهم.

قال إتيان: "لقد تمكنا من تسريع أجزاء من تحليل البيانات بنحو 100 ضعف". "يساعد هذا في ضمان نشر النتائج المهمة المتعلقة باكتشافات موجات الجاذبية في الوقت المناسب إلى المجتمع العلمي."

بالإضافة إلى ذلك ، عمل ماك ويليامز وبول بيكر وباحثة الفيزياء وعلم الفلك بيليندا تشيزيبورو وطالبة دراسات عليا في الفيزياء وعلم الفلك وأمبر لينون ، طالبة دراسات عليا في الفيزياء وعلم الفلك ، على تحسين الأدوات المستخدمة في "عمليات البحث غير النموذجية" التي بحث فيها العلماء عن أي شيء غير عادي في البيانات.

قال ماكويليامز: "بالنسبة لهذا الحدث الكوني ، فإن هذه الأنواع من الأدوات مهمة لإخبار العلماء بمدى اتساق البيانات مع تنبؤاتنا ، وبالتالي مع النسبية العامة نفسها".

على سبيل المثال ، لا يعرف العلماء ما يحدث في نهاية هذه الأحداث ، حيث يمكن للنجوم النيوترونية المتصادمة أن تصنع ثقبًا أسود على الفور ، ويمكنهم الانتظار بعض الوقت قبل الانهيار في ثقب أسود ، أو يمكنهم صنع نيوترون واحد مستقر عملاق. نجمة.

قال ماكويليامز: "لسوء الحظ ، لسنا حساسين بما يكفي حتى الآن لاكتشاف أي إشارة بعد الاصطدام تخبرنا بالضبط بما حدث ، لكن" الأساليب غير النموذجية "تسمح لنا بوضع حدود لما يمكن أن يحدث".

اقتران كوني

النجوم النيوترونية هي أصغر وأكثف النجوم المعروفة بوجودها وتتشكل عندما تنفجر النجوم الضخمة في المستعرات الأعظمية. يبلغ قطر النجم النيوتروني أقل من 20 ميلًا وهو كثيف جدًا لدرجة أن ملعقة صغيرة من مادة النجم النيوتروني تبلغ كتلتها حوالي مليار طن.

عندما تصاعدت هذه النجوم النيوترونية معًا ، أطلقت موجات الجاذبية التي كان يمكن اكتشافها لمدة 100 ثانية تقريبًا عندما اصطدمت ، انبعث وميض من الضوء على شكل أشعة جاما وشوهد على الأرض بعد حوالي ثانيتين من موجات الجاذبية.

الصقير المميز للثقوب السوداء الثنائية التي تم اكتشافها العام الماضي استغرقت جزءًا من الثانية في النطاق الحساس لكاشف LIGO ، لكن غرد الكشف الجديد استمر لفترة أطول وشوهد من خلال النطاق الترددي الحساس الكامل لـ LIGO - من قبيل الصدفة حول نفس النطاق الترددات مثل الموجات الصوتية التي تقع ضمن النطاق المسموع للإنسان.

في الأيام والأسابيع التي أعقبت الانهيار ، تم اكتشاف أشكال أخرى من الضوء ، أو الإشعاع الكهرومغناطيسي - بما في ذلك الأشعة السينية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة تحت الحمراء ، وموجات الراديو.

علامة نجمية

تم اكتشاف إشارة الجاذبية ، المسماة GW170817 ، لأول مرة في 17 أغسطس في الساعة 8:41 صباحًا بالتوقيت الصيفي الشرقي ، وقد تم الاكتشاف بواسطة كاشفين متطابقين من LIGO ، يقعان في هانفورد ، واشنطن ، وليفينجستون ، لويزيانا.

المعلومات التي قدمها الكاشف الثالث ، برج العذراء ، الواقع بالقرب من بيزا بإيطاليا ، مكنت من تحسين توطين الحدث الكوني.

التقط برنامج تحليل البيانات في الوقت الفعلي من LIGO إشارة قوية لموجات الجاذبية من الفضاء في أحد جهازي LIGO للكشف. في نفس الوقت تقريبًا ، اكتشف جهاز مراقبة انفجار أشعة جاما الموجود على تلسكوب فيرمي الفضائي التابع لناسا انفجارًا لأشعة جاما.

قام برنامج تحليل LIGO-Virgo بتجميع الإشارتين معًا ورأى أنه من غير المرجح أن تكون مصادفة ، وأشار تحليل LIGO آلي آخر إلى وجود إشارة موجة جاذبية متزامنة في كاشف LIGO الآخر.

أشارت بيانات LIGO إلى أن جسمين فيزيائيين فلكيين يقعان على مسافة قريبة نسبيًا تبلغ حوالي 130 مليون سنة ضوئية من الأرض كانا يتصاعدان باتجاه بعضهما البعض.

أظهرت البيانات أن الأجسام لم تكن ضخمة مثل الثقوب السوداء الثنائية التي اكتشفها LIGO و Virgo في عام 2016. وبدلاً من ذلك ، تم تقدير هذه الأجسام الملهمة لتكون في نطاق من حوالي 1.1 إلى 1.6 ضعف كتلة الشمس ، في مجموعة كبيرة من النجوم النيوترونية وخفيفة جدًا لتكون ثقوبًا سوداء.

تنبأ العلماء النظريون بأنه عندما تصطدم النجوم النيوترونية ، يجب أن تصدر موجات ثقالية وأشعة جاما ، جنبًا إلى جنب مع نفاثات قوية تنبعث منها الضوء عبر الطيف الكهرومغناطيسي.

إن انفجار أشعة غاما الذي اكتشفه فيرمي هو ما يسمى انفجار أشعة غاما القصيرة ، وتؤكد الملاحظات الجديدة أن بعض دفقات أشعة غاما القصيرة على الأقل تتولد عن اندماج النجوم النيوترونية - وهو أمر تم افتراضه فقط من قبل.

ولكن بينما يبدو أن أحد الألغاز قد تم حله ، ظهرت ألغاز جديدة ستؤدي إلى رؤى جديدة لسنوات قادمة.

كرة نارية وشفق

منذ ما يقرب من 130 مليون سنة ، كان نجمان نيوترونيان في لحظاتهما الأخيرة من الدوران حول بعضهما البعض ، مفصولة فقط بحوالي 200 ميل وتجمع السرعة مع إغلاق المسافة بينهما.

عندما تصاعدت النجوم بشكل لولبي بشكل أسرع وأقرب من بعضها البعض ، قامت بتمدد وتشويه الزمكان المحيط ، مما يعطي طاقة على شكل موجات جاذبية قوية ، قبل أن تصطدم ببعضها البعض.

في لحظة الاصطدام ، اندمج الجزء الأكبر من النجمين النيوترونيين في جسم واحد شديد الكثافة ، مُصدرًا "كرة نارية" من أشعة جاما. توفر القياسات الأولية لأشعة غاما ، جنبًا إلى جنب مع اكتشاف موجات الجاذبية ، تأكيدًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، والتي تتنبأ بأن موجات الجاذبية يجب أن تنتقل بسرعة الضوء.

تنبأ العلماء النظريون بأن ما يلي كرة النار الأولية هو "كيلونوفا" - وهي ظاهرة يتم من خلالها تحطيم المادة المتبقية من اصطدام النجم النيوتروني ، والتي تتوهج بالضوء ، خارج المنطقة المجاورة وبعيدًا في الفضاء. تظهر الملاحظات الجديدة المستندة إلى الضوء أن العناصر الثقيلة ، مثل الرصاص والذهب ، يتم إنشاؤها في هذه الاصطدامات ثم يتم توزيعها لاحقًا في جميع أنحاء الكون.

في الأسابيع والأشهر المقبلة ، ستستمر التلسكوبات حول العالم في مراقبة الشفق اللاحق للاندماج النجمي النيوتروني وجمع المزيد من الأدلة حول مراحل الاندماج المختلفة ، وتفاعلها مع محيطها ، والعمليات التي تنتج أثقل العناصر في الكون .

تقول فرانس أ. كوردوفا ، مديرة مؤسسة العلوم الوطنية ، التي تمول ليجو: "من المثير للغاية أن نشهد حدثًا نادرًا يغير فهمنا لآليات عمل الكون".

"هذا الاكتشاف يحقق هدفًا طويل الأمد كان لدى الكثير منا ، وهو مراقبة الأحداث الكونية النادرة في وقت واحد باستخدام كل من المراصد التقليدية ومراصد الموجات الثقالية. فقط من خلال استثمار NSF لمدة أربعة عقود في مراصد الموجات الثقالية ، إلى جانب التلسكوبات التي تراقب من الراديو إلى أطوال موجات أشعة غاما ، يمكننا توسيع فرصنا لاكتشاف الظواهر الكونية الجديدة وتجميع سرد جديد لفيزياء النجوم في مخاض موتهم ".

المزيد حول تعاون LIGO-Virgo

يتم تمويل LIGO من قبل National Science Foundation ، ويتم تشغيله من قبل Caltech و MIT ، اللتين ابتكرتا LIGO وقادت مشاريع LIGO الأولية والمتقدمة. قاد الدعم المالي لمشروع LIGO المتقدم من قبل NSF مع ألمانيا (جمعية ماكس بلانك) ، والمملكة المتحدة (مجلس منشآت العلوم والتكنولوجيا) وأستراليا (مجلس البحوث الأسترالي) وقدموا التزامات ومساهمات كبيرة للمشروع.

يشارك أكثر من 1200 عالم من جميع أنحاء العالم في هذا الجهد من خلال LIGO Scientific Collaboration ، والذي يتضمن GEO Collaboration والتعاون الأسترالي OzGrav. يتم سرد الشركاء الإضافيين في http://ligo.org/partners.php.

يتم تمويل تعاون برج العذراء من قبل Istituto Nazionale di Fisica Nucleare في إيطاليا والمركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا. يتكون برج العذراء من أكثر من 280 عالمًا فيزيائيًا ومهندسًا ينتمون إلى 20 مجموعة بحث أوروبية مختلفة: ستة من المركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا وثمانية من Istituto Nazionale di Fisica Nucleare في إيطاليا اثنان في هولندا مع Nikhef و MTA Wigner RCP في المجر مجموعة POLGRAW في بولندا بإسبانيا مع جامعة فالنسيا ومرصد الجاذبية الأوروبي ، EGO ، المختبر الذي يستضيف كاشف برج العذراء بالقرب من بيزا في إيطاليا ، بتمويل من CNRS و INFN و Nikhef.


تعيين مدير تنفيذي جديد لـ LIGO

باسادينا ، كاليفورنيا و [مدش] عُيِّن ديفيد ريتزي مديرًا تنفيذيًا لمرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) ، الذي صممه وتشغيله معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، بتمويل من National National. مؤسسة العلوم (NSF). تم تعيين Reitze أيضًا باحثًا مشاركًا أول في Caltech.

أستاذ الفيزياء في جامعة فلوريدا ، غينزفيل ، وزميل زائر في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا منذ عام 2007 ، سوف يخلف ريتزي المتقاعد جاي ماركس. ماركس ، باحث مشارك أول في الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، شغل منصب المدير التنفيذي منذ عام 2006 وسيواصل العمل في LIGO بدوام جزئي.

& quotI & # 39m متحمس حقًا للانضمام إلى مختبر LIGO ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والعمل في منصب المدير التنفيذي ، & quot يقول ريتزي ، الذي حصل على درجة الدكتوراه من جامعة تكساس في أوستن عام 1990 وشارك في مشروع LIGO منذ عام 1996. ركزت الأبحاث المبكرة على البصريات فائقة السرعة وتطوير المكونات الضوئية عالية الطاقة والليزر فائق السرعة. في الآونة الأخيرة ، قاد جهود تصميم مدخلات البصريات لـ Advanced LIGO ، وهو تجسيد أكثر حساسية للكاشف من المقرر أن يبدأ التشغيل في 2014. & quot ؛ بالإضافة إلى العلم المذهل الذي سيفعله LIGO ، أحد الأسباب الرئيسية لقبول المنصب كانت الجودة الفائقة والالتزام من جانب موظفي مختبر LIGO ، "كما يقول.

تم اقتراح LIGO منذ عقود كوسيلة لاكتشاف موجات الجاذبية. موجات الجاذبية هي تموجات في نسيج المكان والزمان و [مدش] تنتجها أجسام ضخمة متسارعة مثل الثقوب السوداء وتصادم النجوم النيوترونية و [مدش] التي تنتشر إلى الخارج عبر الكون. تم التنبؤ بها لأول مرة في عام 1916 كنتيجة لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

يستخدم كل من مقاييس التداخل LIGO على شكل L (بما في ذلك أجهزة الكشف التي يبلغ طولها 4 كيلومترات في هانفورد ، وواشنطن ، وليفينجستون ، لويزيانا) شعاع ليزر منقسمًا إلى شعاعين ينتقلان ذهابًا وإيابًا إلى أسفل أذرع طويلة (وهي عبارة عن أنابيب شعاع كان الهواء منها اخلاء). تُستخدم الحزم لمراقبة المسافة بين المرايا المصممة بدقة. وفقًا لنظرية أينشتاين ، فإن المسافة النسبية بين المرآتين ستتغير قليلاً جدًا عندما تمر موجة الجاذبية.

يتم إجراء أبحاث LIGO بواسطة LIGO Scientific Collaboration (LSC) ، وهي مجموعة من 840 عالمًا في جامعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة وفي 13 دولة أخرى ، عمل Reitze كمتحدث باسم LSC من 2007 إلى 2011.

تتضمن شبكة LSC مقاييس التداخل LIGO ومقياس التداخل GEO600 ، وهو مشروع يقع بالقرب من هانوفر بألمانيا ، وقد صممه وتشغيله علماء من معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية ، جنبًا إلى جنب مع شركاء في المملكة المتحدة بتمويل من مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا (STFC). يعمل LSC بالاشتراك مع Virgo Collaboration & mdash التي صممت وأنشأت مقياس تداخل برج العذراء بطول 3 كيلومترات يقع في Cascina بإيطاليا و mdash لتحليل البيانات من مقاييس التداخل LIGO و GEO و Virgo.

المعلم الرئيسي التالي لـ LIGO هو LIGO المتقدم ، والذي سيشتمل على تصميمات وتقنيات مطورة تم تطويرها بواسطة LSC. كان التكوين الأصلي لـ LIGO حساسًا بدرجة كافية لاكتشاف تغيير في أطوال الأسلحة التي يبلغ طولها 4 كيلومترات بمسافة تبلغ واحدًا من ألف من حجم بروتون متقدم LIGO ، والذي سيستخدم البنية التحتية لـ LIGO ، سيكون أكثر حساسية 10 مرات.

ستكون الحساسية المتزايدة مهمة لأنها ستسمح للعلماء باكتشاف الأحداث الكارثية مثل الثقوب السوداء وتصادم النجوم النيوترونية على مسافات أكبر بعشرة أضعاف. ونظرًا لأن LIGO يمكنه & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ & quot؛ &؛ في جميع الاتجاهات ، فإن احتمال اكتشاف LIGO المتقدم لموجات الجاذبية سيكون 1000 مرة ، وسيقدم مساهمات مهمة في علم الفلك والفيزياء.

& quot هذا وقت رائع في تاريخ LIGO & # 39s ، & quot ؛ يقول Reitze. على مدار العقد الماضي ، أظهرنا أنه يمكننا بناء وتشغيل مقاييس تداخل LIGO بحساسية رائعة حقًا واستخدامها لإجراء عمليات بحث علمية مثيرة للاهتمام عن موجات الجاذبية. إنه أيضًا وقت مثير للمجتمع العلمي لموجات الجاذبية في جميع أنحاء العالم ، ويضيف.

& quot؛ يسعدنا حقًا أن يتولى الدكتور Reitze قيادة LIGO. إنه يعرف المشروع والعلم والتحديات ، وهو مؤهل بشكل رائع لقيادة الفريق في إحضار كاشف LIGO المتقدم على الإنترنت ، كما يقول توم سويفر ، أستاذ الفيزياء ومدير مركز سبيتزر للعلوم ورئيس القسم. الفيزياء والرياضيات وعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. & quot؛ وضع جاي ماركس معيارًا عاليًا ، & quot؛ ويضيف ، & quot؛ ديف جاهز تمامًا لمطابقة ذلك في قيادة LIGO في هذا الوقت الأكثر إثارة. نتطلع إلى الاكتشافات الأولى لموجات الجاذبية من المصادر الفلكية ، والنافذة الجديدة على الكون التي ستوفرها. & quot

& quot؛ بمجرد تشغيل LIGO المتقدم ، سنواصل العمل عن كثب مع زملائنا الأوروبيين في GEO600 و Virgo كجزء من شبكة موجات الجاذبية العالمية الجديدة والمتنامية ، كما يقول Reitze. من المقرر أن يبدأ تشغيل تلسكوب الموجات الثقالية الكبيرة المبردة في اليابان بعد فترة وجيزة من LIGO المتقدم ، مضيفًا كاشفًا رابعًا إلى الشبكة. ستسمح لنا الشبكة العالمية بالنظر إلى المصادر الأساسية لموجات الجاذبية جنبًا إلى جنب مع أنواع أخرى من التلسكوبات الفلكية و mdashoptical والراديو والأشعة السينية وأشعة جاما و mdash لإعطاء صورة أفضل بكثير عن الفيزياء الفلكية لأكثر الأحداث عنفًا في الكون. & quot


إهداء ليجو المتقدم

مشروع LIGO المتقدم ، وهو ترقية رئيسية ستزيد من حساسية أدوات مراصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية بمعامل 10 ويوفر زيادة بمقدار 1000 ضعف في عدد المرشحين الفيزيائيين الفلكية لإشارات الموجات الثقالية ، سيتم تخصيصه رسميًا في حفل يقام يوم الثلاثاء ، 19 مايو ، في منشأة LIGO Hanford في ريتشلاند ، واشنطن.

تم تصميم LIGO وتشغيله من قبل معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، بتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF). يتم الآن نشر LIGO المتقدم ، الممول من NSF بمساهمات مهمة من مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا بالمملكة المتحدة (STFC) ، وجمعية ماكس بلانك في ألمانيا ، ومجلس البحوث الأسترالي (ARC) ، على الإنترنت ، مع أولى عمليات البحث عن الجاذبية. موجات مخطط لها في خريف عام 2015.

سيتضمن الحفل ملاحظات من المتحدثين بما في ذلك رئيس معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا توماس إف روزنباوم ، ورئيس Sonja و William Davidow الرئاسي وأستاذ الفيزياء أستاذ الفيزياء B. Thomas Soifer ، ورئيس كينت وجويس كريسا لقسم الفيزياء والرياضيات وعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. كيرك كولينبراندر ، نائب رئيس معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وفرنسا كوردوفا ، مديرة المؤسسة الوطنية للعلوم.

"لقد أمضينا السنوات السبع الماضية في تجميع أكثر كاشفات موجات الجاذبية حساسية على الإطلاق. لقد سار تشغيل الكواشف بشكل جيد للغاية حتى الآن ، ونحن نتطلع إلى أول تشغيل علمي مع LIGO المتقدم بدءًا من وقت لاحق في عام 2015. هذا يقول David H. Reitze من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، المدير التنفيذي لمشروع LIGO: "إنه وقت مثير للغاية في هذا المجال".

يقول مدير مؤسسة العلوم الوطنية كوردوفا: "يمثل LIGO المتقدم خطوة مهمة للغاية إلى الأمام في جهودنا المستمرة لفهم الألغاز غير العادية لكوننا". "إنه يمنح العلماء أداة متطورة للغاية لاكتشاف موجات الجاذبية ، والتي نعتقد أنها تحمل معهم معلومات حول أصولها الديناميكية وطبيعة الجاذبية التي لا يمكن الحصول عليها بواسطة الأدوات الفلكية التقليدية."

توقع ألبرت أينشتاين في عام 1916 كنتيجة لنظريته النسبية العامة ، أن موجات الجاذبية هي تموجات في نسيج المكان والزمان ناتجة عن أحداث عنيفة في الكون البعيد - على سبيل المثال ، عن طريق اصطدام ثقبين أسودين أو بواسطة النوى. من انفجارات السوبرنوفا. تنبعث موجات الجاذبية من خلال تسريع الكتل كثيرًا بنفس الطريقة التي يتم بها إنتاج موجات الراديو عن طريق الشحنات المتسارعة ، مثل الإلكترونات في الهوائيات. أثناء سفرهم إلى الأرض ، تجلب هذه التموجات في نسيج الزمكان معهم معلومات حول أصولهم العنيفة وطبيعة الجاذبية التي لا يمكن الحصول عليها بواسطة الأدوات الفلكية الأخرى.

على الرغم من عدم اكتشافها بشكل مباشر بعد ، فقد تم قياس تأثير موجات الجاذبية على نظام نجمي ثنائي (نجمان نيوترونيان يدوران حول بعضهما البعض) بدقة وهو في اتفاق ممتاز مع التوقعات. لذلك ، لدى العلماء ثقة كبيرة في وجود موجات الجاذبية. لكن الاكتشاف المباشر سيؤكد رؤية أينشتاين للموجات وسيسمح بفتح نافذة جديدة رائعة على الكوارث في الكون.

تم اقتراح LIGO في الأصل في التسعينيات كوسيلة لاكتشاف موجات الجاذبية هذه. يستخدم كل مقياس من مقاييس التداخل LIGO التي يبلغ طولها 4 كيلومترات (واحد في كل من LIGO Hanford وفي مرصد LIGO في ليفينغستون ، لويزيانا) انقسام ليزر إلى شعاعين ينتقلان ذهابًا وإيابًا أسفل أذرع طويلة (وهي أنابيب شعاع من الذي تم إخلاء الهواء). تُستخدم الحزم لمراقبة المسافة بين المرايا التي تم تكوينها بدقة.

وفقًا لنظرية أينشتاين ، فإن المسافة النسبية بين المرآتين ستتغير قليلاً جدًا عندما تمر موجة الجاذبية. كان التكوين الأصلي لـ LIGO حساسًا بدرجة كافية لاكتشاف تغيير في أطوال الأسلحة التي يبلغ طولها 4 كيلومترات بمسافة تبلغ واحدًا من ألف من حجم بروتون متقدم LIGO ، والذي سيستخدم البنية التحتية لـ LIGO ، سيكون أكثر حساسية 10 مرات.

يقول David Shoemaker من MIT ، قائد مشروع LIGO المتقدم: "لتحقيق هذا التحسين ، أخذنا العديد من الدروس المستفادة من LIGO الأولي ، ووضعناها جنبًا إلى جنب مع نتائج البحث والتطوير في جميع أنحاء العالم ، وقمنا بإعادة تصميم واستبدال أجهزة الكشف بالكامل".

تضمنت الترقية تغييرات في الليزر (أنظمة ثابتة بقوة 180 واط) ، والبصريات (40 كجم من مرايا "اختبار كتلة" السيليكا المنصهرة والمعلقة بألياف السيليكا المنصهرة) ، وأنظمة العزل الزلزالية (باستخدام الاستشعار بالقصور الذاتي وردود الفعل) ، وكيف يتم الكشف عن الحركة المجهرية (أقل من واحد من المليار من المليار من المتر) من كتل الاختبار.

كما أن تغيير الحساسية لأكثر من 10 عامل يأتي مع زيادة ملحوظة في نطاق التردد الحساس والقدرة على ضبط الجهاز لمصادر فيزيائية فلكية محددة. سيسمح هذا لـ Advanced LIGO بالنظر في الدقائق الأخيرة من عمر أزواج من الثقوب السوداء الهائلة عندما تقترب بشكل حلزوني ، وتتحد في ثقب أسود واحد أكبر ، ثم تهتز كثيرًا مثل فقاعتين من الصابون تصبح واحدة. كما سيسمح للأداة بتحديد الإشارات الدورية من العديد من النجوم النابضة المعروفة التي تشع في النطاق من 500 إلى 1000 هرتز (ترددات تتوافق مع النغمات العالية على العضو).

سيتم استخدام LIGO المتقدم أيضًا للبحث عن الخلفية الكونية للجاذبية - مما يسمح باختبارات النظريات حول تطور الكون بعد 10 ^ -35 ثانية فقط من الانفجار العظيم.

يتم إجراء أبحاث LIGO بواسطة LIGO Scientific Collaboration (LSC) ، وهي مجموعة من حوالي 950 عالمًا في جامعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة وفي 15 دولة أخرى. تشتمل شبكة LSC على مقاييس التداخل LIGO ومقياس التداخل GEO600 ، وهو عبارة عن منصة تفكير واختبار لتقنيات الكشف المتقدمة. يقع GEO600 بالقرب من هانوفر بألمانيا ، وقد تم تصميمه وتشغيله بواسطة علماء من معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية وجامعة لايبنيز في هانوفر ، جنبًا إلى جنب مع شركاء في المملكة المتحدة بتمويل من مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا (STFC). يعمل LSC بالاشتراك مع Virgo Collaboration - التي صممت وأنشأت مقياس تداخل برج العذراء الذي يبلغ طوله 3 كيلومترات والموجود في كاسينا بإيطاليا - لتحليل البيانات من مقاييس التداخل LIGO و GEO و Virgo.

تقول غابرييلا غونزاليس ، أستاذة الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ولاية لويزيانا: "سيراقب العالم بدء أجهزة كشف LIGO المتقدمة في أخذ البيانات في وقت لاحق من هذا العام ، وانضم إليها في العام المقبل برج العذراء ، وفي المستقبل بواسطة أجهزة كشف أخرى في شبكة دولية". المتحدث باسم LSC. "تستعد LSC لتحليل البيانات من أجهزة الكشف عن الموجات الثقالية بشكل شامل وسريع لتعزيز الفيزياء الفلكية ، وتوقع نتائج مهمة في غضون بضع سنوات."

"لقد شاركت في البحث التجريبي عن موجات الجاذبية لسنوات عديدة ، واستناداً إلى تجربتي الشخصية ، يمكنني أن أؤكد أن هذه الأيام مهمة للمجتمع الدولي بأسره ، الذي يسعى لتحقيق هدف الاكتشاف المباشر الأول ، يقول المتحدث باسم برج العذراء فولفيو ريتشي ، أستاذ الفيزياء التجريبية في جامعة سابينزا في روما. "إن بداية عملية LIGO المتقدمة هي أهم خطوة في العملية المؤدية إلى نشر شبكة دولية من أجهزة الكشف المتقدمة. جمعنا سابقًا بيانات Virgo و LIGO وأنتجوا نتائج فيزيائية مثيرة للاهتمام. الآن حان الوقت للاكتشاف وللحصول على كتابة فصل جديد في كتب الفيزياء الأساسية وعلم الفلك ".

قدم العديد من الشركاء الدوليين مساهمات كبيرة من المعدات والعمالة والخبرة:

قدم شركاء المملكة المتحدة مجموعة التعليق وبعض البصريات للمرايا التي تسجل تحركاتها مرور موجات الجاذبية التي تم تمويلها من خلال STFC البريطانية.

يقول كين سترين ، نائب مدير معهد الجاذبية: "يسعدني أن المعلقات الدقيقة المصنوعة من السيليكا المصهورة ، والتي تم تطويرها من تلك الموجودة في كاشف GEO600 وتم ترقيتها لحمل مرايا بوزن 40 كجم ، قد تم دمجها بنجاح في أجهزة الكشف المتقدمة ليجو". بحث في جامعة جلاسكو والباحث الرئيسي في فريق مشروع LIGO المتقدم في المملكة المتحدة. "هذا يفتح الطريق للمراقبة للبدء في المستقبل القريب."

كانت المساهمة الألمانية هي الليزر عالي الطاقة وعالي الاستقرار الذي يقيس ضوءه الحركات الفعلية للمرايا ، وقد تم تمويل هذا من خلال جمعية ماكس بلانك في ميونيخ و VolkswagenStiftung. تم تطوير نظام الليزر في معهد ألبرت أينشتاين و Laser Zentrum Hannover.

يقول كارستن دانزمان ، مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية (معهد ألبرت أينشتاين / AEI) ومدير معهد فيزياء الجاذبية في جامعة لايبنيز هانوفر. "إنها لحظة مثيرة أن نرى LIGO المتقدم يعمل على الإنترنت باستخدام التقنيات الرئيسية التي تم تطويرها واختبارها في AEI ومرصد GEO600 البريطاني الألماني. نحن الآن نقترب خطوة كبيرة من الاكتشاف المباشر الأول لموجات الجاذبية."

ساهم اتحاد جامعي أسترالي ، بقيادة الجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة أديلايد ، وبدعم من مجلس البحوث الأسترالي ، في أنظمة تحديد موضع البصريات في البداية ثم قياس انحناء البصريات بدقة نانومترية.

يقول David McClelland ، أستاذ الفيزياء ورئيس قسم قسم علوم الكم في الجامعة الوطنية الأسترالية. يضيف Aidan Byrne ، الرئيس التنفيذي لمجلس البحوث الأسترالي: "لقد كان من المثير رؤية LIGO وهي تنضج كمحاولة بحثية ، ومع مرور كل عام ، أصبح توليد المعرفة والتكنولوجيا الجديدة أكثر أهمية". "مركز ARC ... يتمنى الأفضل لتعاون LIGO العلمي من خلال البحث المستمر عن موجات الجاذبية المراوغة."

اضطلعت جامعة فلوريدا وجامعة كولومبيا بمسؤوليات محددة لتصميم وبناء LIGO المتقدم.


برنامج العميل والمرافق

إن LIGO Scientific Collaboration عبارة عن مجموعة كبيرة ومتنوعة ، ويمثل التوزيع الجغرافي الواسع تحديًا خاصًا لمشاركة أدوات وخبرات البرامج. لمعالجة هذه المشكلة ، قمنا بتطوير مجموعة برامج ونظام نشر برامج يسمى "LIGOtools" والذي يتجنب الأعباء المعتادة لتثبيت البرامج وصيانتها. يمكن إعداد LIGOtools في أي دليل ويقوم تلقائيًا بتثبيت الثنائيات المترجمة مسبقًا للمنصات الرئيسية التي يستخدمها علماء LIGO.


أجهزة الكشف عن خط الأساس الأطول في الفضاء

ربما تكون إشارات موجات الجاذبية الأكثر إثارة للاهتمام - تلك الناتجة عن تكوين واندماج الثقوب السوداء في نطاق 10 3 إلى 10 6 كتل شمسية - تقع في المنطقة من 10 -4 هرتز إلى 10-1 هرتز ، وكاشف لديه إجهاد تكون الحساسية تقريبًا 10 -23 على مدى النطاقات الزمنية ذات الصلة المطلوبة للبحث عن هذه. الطريقة الواعدة للبحث عن مثل هذه الإشارات هي إطلاق مقياس التداخل الليزري في الفضاء ، أي إطلاق عدد من المركبات الفضائية الخالية من السحب إلى المدار ومقارنة المسافات بين كتل الاختبار في هذه المركبات باستخدام قياس التداخل بالليزر.ليزا - هوائي الفضاء لمقياس التداخل الليزري (انظر على سبيل المثال [51 ، 52 ، 28]) - تم اقتراحه من قبل فريق أمريكي / أوروبي ، وهو يتكون من مجموعة من ثلاث مركبات فضائية خالية من السحب عند رؤوس مثلث متساوي الأضلاع بطول الضلع 5 × 10 6 كم. يتم وضع هذه المجموعة في مدار يشبه الأرض على مسافة 1 وحدة فلكية من الشمس ، و 20 درجة خلف الأرض. تشكل كتل الإثبات داخل المركبة الفضائية (اثنتان في كل مركبة فضائية) نقاط النهاية لثلاثة مقاييس تداخل منفصلة ولكن ليست مستقلة. يتكون كل مقياس تداخل من نوع Michelson ثنائي الذراعين من قمة (تتكون في الواقع من كتل الإثبات في مركبة فضائية "مركزية") ، والكتل في مركبتين فضائيتين بعيدتين كما هو موضح في الشكل 12.

كاشف ليزا المقترح.

يوفر تكوين مقاييس التداخل الثلاثة التكرار ضد فشل المكون ، ويعطي احتمالية اكتشاف أفضل ، ويسمح بتحديد استقطاب الإشعاع الوارد. تحمي المركبة الفضائية التي يتم استيعابها فيها كل زوج من الكتل الواقية من الاضطرابات الخارجية (مثل ضغط الإشعاع الشمسي). تتيح أجهزة التحكم في السحب للمركبة الفضائية متابعة كتل الإثبات إلى مستوى عالٍ من الدقة ، ويتم تنفيذ تعويض السحب باستخدام الدفاعات الكهربائية المتناسبة. تتم إضاءة مقاييس التداخل بواسطة ضوء الليزر عالي الثبات من ليزر Nd: YAG بطول موجة 1.064 ميكرون ، وتتوفر طاقات ليزر تبلغ 1 وات من مذبذبات حلقة متجانسة وغير مستوية يتم ضخها بصمام ثنائي. لكل مقياس تداخل - يتكون من مركبة فضائية مركزية ومركبتين فضائيتين بعيدتين - يتم قفل طورتي ليزر في المركبة الفضائية المركزية ، كل منهما يشير على طول أحد الذراعين ، معًا بحيث يتصرفان بشكل فعال مثل ليزر واحد. لكي تحقق LISA أداء التصميم الخاص بها ، يجب استشعار أطوال الأذرع المجاورة بدقة أفضل من 30 م (هرتز) -1/2. بسبب المسافات الطويلة المتضمنة والمدى المكاني لأشعة الليزر (حجم بقعة الليزر المحدود ، بعد السفر 5 × 10 6 كم ، يبلغ قطره حوالي 50 كم) ، تجعل تدفقات الفوتون المنخفضة من المستحيل استخدام المرايا القياسية الانعكاس وبالتالي سيتم تنفيذ مرايا نشطة مع مرسلات مستجيبات ليزر مغلقة الطور على المركبة الفضائية. ستُستخدم المرايا التلسكوبية لتقليل خسائر الانعراج عند إرسال الحزمة ولزيادة منطقة التجميع لاستقبال الحزمة. بالنظر إلى أن طاقة الليزر المتاحة في كل ذراع هي من 1 وات ، وأن الحجج المشابهة لتلك التي تمت مناقشتها بالفعل لأجهزة الكشف الأرضية يمكن إجراؤها ، فإن اعتبارات ضوضاء اللقطة الكهروضوئية تشير إلى أن أقطار مرايا الإرسال والاستقبال في الفضاء يجب أن تكون الحرفة ≃ 30 سم.

علاوة على ذلك ، تمامًا كما في حالة الكاشفات الأرضية ، يعد وجود ضوضاء تردد الليزر عاملاً مقيدًا. يؤدي إلى خطأ في قياس طول كل ذراع. إذا كانت الذراعين متساويتين ، تلغي هذه الأخطاء ولكن إذا كانت غير متساوية ، فإن مقارنة الأطوال المستخدمة للبحث عن موجات الجاذبية قد تهيمن عليها ضوضاء التردد. بالنسبة للأذرع الطويلة لـ LISA مقاس 5 × 10 9 أمتار ، من المحتمل أن يكون هناك اختلاف في طول الذراع يبلغ 10 8 أمتار. ثم بالنسبة لقياس طول الذراع النسبي 2 × 10-12 م (هرتز) -1/2 (مستوى ميزانية الخطأ المسموح به في تصميم LISA لمصدر الضوضاء هذا) ، تشير المعادلة (12) إلى أن استقرار الليزر of 6 × مطلوب 10 -6 هرتز (هرتز) -1/2 ، وهو مستوى أفضل بكثير مما يمكن تحقيقه من الليزر بمفرده. وبالتالي يجب توفير استقرار التردد. تتمثل الطريقة الأساسية للاستقرار في تثبيت تردد ليزر واحد في النظام على تجويف Fabry-Perot المركب على إحدى المركبات - انظر على سبيل المثال [63] - ثم نقل هذا الاستقرار بشكل فعال إلى أشعة الليزر الأخرى في النظام عن طريق تقنيات قفل المرحلة. مع تقلبات درجات الحرارة داخل كل مركبة محدودة في المنطقة من 10 -3 هرتز إلى ما يقرب من 10-6 كلفن (هرتز) -1/2 بواسطة ثلاث مراحل من العزل الحراري ، فإن التجويف المكون من مادة ذات معامل تمدد منخفض مثل ULE يسمح مستوى استقرار يبلغ حوالي 30 هرتز (هرتز) -1/2. من الواضح أن هذا المستوى من ضوضاء تردد الليزر أسوأ بكثير من 6 × 10 -6 هرتز (هرتز) -1/2 المطلوبة وهناك حاجة إلى مخطط تصحيح إضافي. يتم توفير مزيد من تصحيح التردد من خلال مقارنة طور عودة الضوء في كل ذراع بمرحلة الضوء المرسل. يسمح فرق الطور ، الذي يتم قياسه على مدار وقت الطيران في الذراع ، بتقدير ضوضاء تردد الليزر [91 ، 29 ، 35]. لذراع الطول إل

وبالتالي إذا كانت الكثافة الطيفية δϕ يتم قياس الكثافة الطيفية δv يمكن تقديرها. يمكن بعد ذلك استخدام هذا التقدير لتصحيح الإشارة التي تم الحصول عليها عن طريق طرح قياسات فرق الطور في ذراعين متجاورين ، مما يسمح بإجراء البحث عن موجات الجاذبية. يصبح هذا التصحيح أسهل إذا كان طول كل ذراع معروفًا لبضعة كيلومترات وكان الفرق في طول الذراع معروفًا لبضع عشرات من الأمتار. يجب أن تكون هذه الكميات متاحة من خلال الرادار وقياسات المدى البصري. إذا لم تكن معروفة جيدًا ، فيمكن العثور عليها من خلال البحث في مجموعة من القيم الممكنة لتقليل تأثير ضوضاء التردد على إشارة "موجة الجاذبية".

هناك العديد من القضايا الأخرى المرتبطة بقياس التداخل بالليزر لـ LISA والتي لم يتم تناولها هنا ويجب على القارئ المهتم الرجوع إلى [43] لمناقشة بعض هذه القضايا.

تم اعتماد LISA من قبل وكالة الفضاء الأوروبية كمشروع حجر الزاوية في برنامج ما بعد Horizon 2000 وإمكانية أن تكون مهمة تعاونية مشتركة بين ESA / NASA يتم تناولها بحماس في الوقت الحالي.


متقدم LIGO David Shoemaker لـ LIGO Scientific

مهمة LIGO ll LIGO المتقدمة: اكتشاف موجات الجاذبية وبدء علم فلك GW الكاشف التالي »كان يجب أن يكون قابلية اكتشاف المصادر المعروفة» يجب أن يكون في حدود الاستقراء المعقول لفيزياء وتقنيات الكاشف »يجب أن يكون أداة قابلة للتحقيق وعملية وموثوقة» يجب أن يأتي إلى حيز الوجود ليس مبكرًا جدًا ولا متأخرًا جدًا تعاون LIGO العلمي المتقدم G 030305 -00 -M 2

LIGO الأولي والمتقدم (نقاش شوتز) العامل 10 أفضل حساسية السعة l »(الوصول) 3 = عامل المعدل 4 الحد الأدنى للتردد العامل 100 أفضل ثنائيات NS ضيقة النطاق: l l l» LIGO الأولي:

ثنائيات 350 Mpc BH: l »LIGO الأولي: 10 Mo، 100 Mpc» Adv LIGO: 50 Mo، z = 2 • النجوم النابضة المعروفة: l خلفية Stochastic: »LIGO الأولي: e 3 x 10 -6» Adv LIGO e 2 x 10 -8 0 & gt & gt LIGO الأولي: Ω

3 × 10-9 40 هرتز 1 G 030305 -00 -M LIGO التعاون العلمي 3

تشريح أداء كاشف Adv LIGO المتوقع 10-21 لترًا خلفية نيوتونية ، تقدير لمواقع LIGO l "قطع" زلزالي عند 10 هرتز l الضوضاء الحرارية المعلقة l اختبار الضوضاء الحرارية الجماعية ll تسود الضوضاء الكمومية الموحدة على معظم الترددات للحصول على طاقة كاملة وضبط النطاق العريض 10-22 الأولي LIGO 10-23 ضبط LIGO NS-NS المتقدم 10-24 10 هرتز 100 هرتز 1 كيلو. Hz Advanced LIGO & # 039s Fabry-Perot Michelson Interferometer هو عبارة عن منصة لجميع التحسينات المتصورة حاليًا على بنية الكاشف هذه (على سبيل المثال ، تحدث بواسطة D’Ambrosio على قمع الخلفية النيوتونية المسطحة) حزم LIGO التعاون العلمي 4 G 030305 -00 -M

ميزات التصميم كتل اختبار SAPPHIRE سعة 40 كجم عزل نشط رباعي SILICA تعليق 180 واط ليزر ، نظام تعديل PRM BS ITM ETM SRM PD إعادة تدوير الطاقة مرآة شعاع الفاصل اختبار الإدخال الشامل اختبار الكتلة النهائية لإعادة تدوير إشارة المرآة LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 5

الليزر 40 كجم اختبار السافير يكتل العزل النشط رباعي السيليكا تعليق LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 6

الليزر المثبت مسبقًا (Talk by Frede) l يتطلب الحد الأقصى من الطاقة المتوافقة مع المواد البصرية »ثلاث طرق تمت دراستها من خلال تعاون LSC - مذبذب لوح مستقر / غير مستقر (Adelaide) ، مضخم لوح (ستانفورد) ، مذبذب قضيب بطرف الضخ (Laser Zentrum Hannover (LZH)) يخلص إلى أن الثلاثة تبدو ممكنة »تصميم خط الأساس مستمر مع مذبذب قضيب نهاية الضخ ، والحقن مغلق بـ NPRO» 2003: النماذج الأولية متطورة جدًا - طور ½ من النظام التابع 87 واط ناتج f QR NPRO f FI BP FI f QR [email & # 160protected] [email & # 160protected] f بصريات تخزين المودم f 2 ff YAG / Nd: YAG / YAG 3 x 7 x 40 x 7 High Power Slave Slave Collaboration G 030305 -00 -M EOM YAG / Nd: YAG 3 × 2 × 6 قوة الدفع 20 واط ماستر 7

ليزر مثبت مسبقًا l تصميم شامل للنظام الفرعي مشابه لـ LIGO الأولي »تثبيت التردد إلى التجويف المرجعي الثابت ، 10 هرتز / هرتز 1/2 عند 10 هرتز مطلوب (10 هرتز / هرتز 1/2 عند 12 هرتز في LIGO الأولي)» تثبيت الكثافة إلى الثنائي الضوئي في الفراغ ، مطلوب 2 × 10 -9 P / P عند 10 هرتز (1 × 10 -8 عند 10 هرتز موضحة) l معهد ماكس بلانك ، هانوفر يقود تطوير الليزر المثبت مسبقًا »تفاعل وثيق مع Laser Zentrum Hannover» تجربة مع ليزر GEO-600 ، والموثوقية ، والتغليف »مساهمة ألمانيا بالليزر في تعاون LIGO العلمي المتقدم G 030305 -00 -M 8

بصريات الإدخال ، تعديل 40 كجم اختبار SAPPHIRE كتل عزل نشط رباعي SILICA SUSPENSION LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 9

بصريات الإدخال l يوفر تعديلًا للطور للطول ، والتحكم في الزاوية (Pound-Drever-Hall) يستقر موضع الشعاع ، والتردد مع تجويف منظف الوضع المعلق ، يتطابق مع البصريات الرئيسية (شعاع 6 سم) مع تصميم تلسكوب معلق مشابه لـ LIGO الأولي ولكن 20 × أعلى تحديات الطاقة l: lll »المغيرات» عوازل فاراداي LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 10

مدخلات البصريات l جامعة فلوريدا جهود التطوير الرائدة »بالنسبة إلى LIGO الأولي lIGO الأولي المغير الكهروضوئي روبيديوم تانتانيل فوسفات (RTP) المطور» التعرض طويل المدى في كثافات طاقة LIGO المتقدمة ، مع عدم تدهور لعازل فاراداي من IAP-نيجني نوفغورود »تعويض الانكسار الحراري» حسنًا حتى 80 واط - يتم تركيب ليزر اختبار أكثر قوة في LIGO Livingston LIGO Scientific Collaboration G 030305 -00 -M 11

كتل الاختبار 40 كجم كتل اختبار السافير عزل نشط رباعي السيليكا معلق 200 وات ليزر ، نظام تعديل LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 12

كتل الاختبار / البصريات الأساسية l عنصر ميكانيكي وبصري مركزي تمامًا في الكاشف »830 ك. W & lt1 جزء في المليون خسارة & lt20 جزء في المليون مبعثر »2 x 108 Q 40 kg 32 cm dia ll Sapphire هو خط الأساس لكتلة الاختبار / برنامج تطوير المواد البصرية الأساسي قيد التنفيذ التوصيف بواسطة مجموعة عمل LSC نشطة جدًا وواسعة النطاق خسارة ميكانيكية منخفضة ، كثافة عالية ، موصلية حرارية عالية جميع سمات الياقوت المرغوبة من السيليكا المنصهرة تظل خيارًا احتياطيًا قابلاً للتطبيق بالحجم الكامل ركيزة LIGO الياقوت المتطورة LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 13

تلميع تعويض البصريات الأساسية l تصنيع الياقوت: »4 كرات LIGO المتقدمة بالحجم الكامل المزروعة (أنظمة الكريستال) 31. 4 × 13 سم اثنان مكتسبتان l الخسائر الميكانيكية: تم الوفاء بالمتطلبات» تم قياسها مؤخرًا عند 200 مليون (غير مصقول) l التجانس بالجملة: المتطلبات التقى »الياقوت كما تم تسليمه به تشويه 50 نانومتر» ملمع تعويض جودريتش 10 نانومتر لجذر متوسط ​​التربيع l قبل تقنية التلميع: »صقل CSIRO قطعة من الياقوت بقطر 15 سم: 1. 0 nm-rms موحدة فوق مركزية 120 مم (المتطلبات هي 0 75 نانومتر) ل امتصاص السائبة: »التوحيد يحتاج إلى عمل» المستوى المتوسط

60 جزء في المليون ، 40 جزء في المليون مطلوب تعاون LIGO العلمي »التلدين يظهر أنه يقلل الفاقد G 030305 -00 -M بعد 14

طلاءات المرآة 40 كجم كتل اختبار SAPPHIRE طلاءات عازلة نشطة Quad SILICA SUSPENSION 200 W LASER ، MODULATION SYSTEM LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 15

اختبار طلاءات الكتلة (محادثات بينارد ، كروكس ، روان) ل الامتصاص البصري (

0. 5 جزء في المليون) ، تبعثر يلبي متطلبات الطلاءات التقليدية (الجيدة) الضوضاء الحرارية بسبب فقدان الطلاء الميكانيكي المعترف به برنامج LSC الذي تم وضعه في الحركة لتطوير الطلاء منخفض الفقد المطلوب »سلسلة من عمليات الطلاء - المواد ، السماكة ، التلدين ، البائعون» تم تحديد القياسات على مجموعة متنوعة من العينات كمصدر رئيسي للفقد ، تُظهر طلاءات الاختبار انخفاضًا إلى حد ما في الفقد »الألومينا / التانتالا» السيليكا المخدرة / Tantala جميع أنواع الطلاء المعياري

تقليل الخسارة بمقدار 5 مرات لتقديم حل وسط لأدنى حد من الأداء توسيع برنامج تطوير الطلاء »RFP من 5 بائعين يتوقعون اختيار 2 لترًا من القياس المباشر عبر مقياس تداخل TNI للأغراض الخاصة أول من يتم تركيبه في الطلاء المطلوب في

2. 5 سنوات - يحدد النطاق الزمني للتعاون العلمي في LIGO G 030305 -00 -M 16

التعويضات الحرارية 40 كجم كتل اختبار السافير طلاء عزل نشط رباعي سيليكا معلق 200 وات ليزر ، نظام تعديل LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 17

التعويض الحراري النشط (Talk by Degallaix) lll يزيل `` التركيز '' الزائد بسبب الامتصاص في الطلاء ، الركيزة يسمح باستخدام البصريات في جميع قوى الإدخال R & ampD الأولي بنجاح l اختبار المعوض الدائري المحمي 20 نانومتر LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M تشوه المسار البصري ITM SRM نموذج حراري متطور ("ميلودي") تم تطويره لحساب الاحتياجات والحل اختبارات تجهيز Gingin (ACIGA) مع تعليق المختبر ، البصريات التطبيق على LIGO الأولي قيد التحضير لوحات التعويض PRM »أطروحة Ryan Lawrence MIT Ph.D» تسخين إضافي على شكل حلقة شبه ثابت »مسح ضوئي لاستكمال الامتصاص غير المنتظم l ITM 0 5 مم 10 18 15

العزل الزلزالي 40 كجم اختبار السافير كتل طلاء العزل النشط رباعي السيليكا تعليق 200 واط ليزر ، نظام تعديل LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 19

العزلة: المتطلبات (Talk by Giaime) l جعل الضوضاء الزلزالية قيدًا ضئيلًا على عمليات بحث GW »ستهيمن الخلفية النيوتونية على الترددات الأقل من

15 هرتز »يساهم التعليق والعزل في التوهين l تقليل أو إلغاء التشغيل على كتل الاختبار» مصدر تشغيل للضوضاء المباشرة ، ويزيد أيضًا من الضوضاء الحرارية »تم تقليل تحدي الاستحواذ بشكل كبير» تم تقليل تحدي نظام التحكم في القفل (وضع الكشف) أيضًا المساهمة الزلزالية LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M نيوتن الخلفية 20

العزلة: منصة ذات مرحلتين l اختر نهجًا نشطًا: »أنظمة مؤازرة عالية الكسب ، مرحلتان من 6 درجات من الحرية لكل منهما» يسمح بضبط شامل للنظام بعد التثبيت ، وأنماط التشغيل »ديناميكيات منفصلة عن أنظمة التعليق سوف تؤدي في LSU تم تصنيع النموذج الأولي لمرفق الاختبار الهندسي في ستانفورد »اكتمال النظام الميكانيكي» يتم تركيب الأجهزة »تشير القياسات الأولى إلى المشغل الممتاز - محاذاة الهيكل LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 21

1 هرتز) »المد والجزر ، microseismic" />

العزل: العازل المسبق l المرحلة الخارجية للعزل الأولي بتردد منخفض (

1 هرتز) »الحد من ذروة المد والجزر الزلزالية الدقيقة» محاذاة التيار المستمر / التحكم في الموضع والتفريغ من أجهزة التعليق »نطاق 1 ملم pp ll الرصاص في نماذج ستانفورد الأولية في الاختبار والتقييم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للنشر المبكر في ليفينجستون من أجل تقليل تأثير الضوضاء الثقافية على LIGO الأولي »أداء النظام يتجاوز متطلبات LIGO المتقدمة LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 22

التعليق 40 كجم اختبار SAPPHIRE كتل طلاء العزل النشط رباعي السيليكا SUSPENSION 200 W LASER ، MODULATION SYSTEM LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 23

المعلقات: اختبار الكتلة الرباعية (محادثات بواسطة Willke ، Smith ، Goßler) يجب اعتماد مجموعة تعليق متجانسة GEO 600 المتطلبات: »تقليل الضوضاء الحرارية للتعليق» العزل الزلزالي التكميلي »توفير تسلسل هرمي للتشغيل l تصميم البندول الرباعي المختار» ألياف السيليكا المنصهرة ، مرتبطة بكتلة الاختبار »نوابض أوراق (منشأ VIRGO) للامتثال الرأسي l نجاح GEO 600 راحة كبيرة» 2002: تم تثبيت جميع أنظمة تعليق السيليكا المنصهرة l تمت الموافقة على تمويل PPARC: تعليق رباعي مساهمة مالية وتقنية وإلكترونيات وبعض ركائز الياقوت »U Glasgow ، برمنغهام ، Rutherford »الرصاص الرباعي في تعاون LIGO العلمي بالمملكة المتحدة G 030305 -00 -M 24

أنظمة التعليق: ثلاثية l أنظمة التعليق الثلاثية للبصريات المساعدة »متطلبات الأداء المريحة تستخدم نفس تصميم السيليكا المصهور ، التسلسل الهرمي للتحكم النموذج الأولي للوضع الأنظف نظام التعليق الثلاثي التخميد الملفق للأنماط التي تم عرضها ليتم تثبيتها في مرفق اختبار MIT LASTI في خريف 2003» اختبارات الملائمة » اختبار الضوابط / التشغيل LIGO Scientific Collaboration G 030305 -00 -M 25

GW قراءات 40 كجم اختبار SAPPHIRE يكتل طلاءات العزل النشط رباعي السيليكا SUSPENSION 200 W LASER ، MODULATION SYSTEM LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 26

قراءة GW ، الأنظمة l إعادة تدوير الإشارة Michelson Fabry-Perot »توفر المرونة في استجابة الأداة ، وتحسين الضوضاء الفنية ، والمصادر» يمكن أيضًا توفير استجابة ضيقة النطاق -

2 ك. هرتز »ميزة حرجة: يمكن توزيع الطاقة الضوئية في مقياس التداخل حسب الرغبة lll النطاق الضيق عالي التردد توفر ثلاثة نماذج أولية أعلى المنضدة اتجاه الضوضاء الحرارية للاستشعار ونظام القفل نموذج غلاسكو 10 م: عناصر مصفوفة التحكم مؤكد اختيار القراءة - DC بدلاً من RF لـ GW الاستشعار »تعويض

1 بيكومتر من مقياس التداخل الغامق »أفضل SNR ، يبسط الليزر ، متطلبات الكشف الضوئي l نموذج أولي لـ Caltech 40 مترًا في البناء ، الاختبار المبكر» اختبار كامل من طرف إلى طرف للقراءة ، أدوات التحكم ، الحصول على البيانات تحسين التردد المنخفض LIGO Scientific Collaboration G 030305 - 00 م 27

اختبار النظام lll تجربة LIGO الأولية: إجراء اختبار شامل خارج الموقع ضروري ميزة مهمة جدًا في خطة LIGO المتقدمة: اختبار نماذج أولية دقيقة مرفقان رئيسيان: »منشأة MIT LASTI - اختبارات شاملة للعزل الزلزالي والتعليق والليزر ومنظف الوضع» Caltech 40 مقياس التداخل - اختبارات الاستشعار / الضوابط للقراءة ، النموذج الهندسي l الدعم من قاعات اختبار LSC »» Gingin - التعويض الحراري غلاسكو 10 م - قراءات Stanford ETF - العزل الزلزالي GEO 600 - أكثر بكثير من مجرد نموذج أولي! تعاون LIGO العلمي G 030305 -00 -M 28

نطاق الاقتراح l ترقية الكاشف »جميع الأنظمة الفرعية لمقياس التداخل» اكتساب البيانات والبنية التحتية للتحكم l ترقية نظام تحليل بيانات المختبر »تحليل المرصد عبر الإنترنت» تحليل وأرشفة حرم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) خارج الخط وأرشيفه l فعليًا لا توجد تغييرات في البنية التحتية »» المباني ، الأساسات ، الخدمات ، أذرع 4 كم دون تغيير ، جودة الفراغ الحالية تكفي لـ LIGO المتقدم - 10 -7 تور ، تحرك 2 كم من غرف الاختبار الجماعية إلى 4 كم في هانفورد استبدال

قطعة بكرة طولها 15 مترًا في معدات التفريغ LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 -M 29

ترقية جميع مقاييس التداخل الثلاثة l في مرحلة الاكتشاف ، قم بضبط الثلاثة على منحنى النطاق العريض »3 مقاييس تداخل تضاعف تقريبًا معدل الحدث عبر مقياسين تداخل» يحسن الإحصائيات غير الغوسية »التكليف على LHO IFO الأخرى أثناء المراقبة باستخدام LHO-LLO pair l في مرحلة المراقبة ، يمكن ضبط نفس تكوين IFO لزيادة حساسية التردد المنخفض أو العالي - يكفي إزاحة الميكرون الفرعي في نقطة تشغيل مرآة واحدة »IFO الثالثة يمكن ه. ز. ، - راقب مع VIRGO ضيق النطاق - ركز وحده على مصدر دوري ذي تردد معروف - ركز على نطاق تردد ضيق مرتبط بالاندماج ، أو رنين BH من ملهم تم اكتشافه بواسطة IFOs LIGO التعاون العلمي G 030305 -00 - م 30

خطة خط الأساس l ملاحظة LIGO الأولية عند حساسية التصميم 2004 - 2006 »ملاحظة مهمة داخل مرصد LIGO» مراقبة شبكية مهمة مع برنامج GEO و VIRGO و TAMA l منظم للبحث والتطوير لتطوير التقنيات »التصميم المفاهيمي الذي طورته LSC في عام 1998» الاتفاقية التعاونية تحمل البحث والتطوير حتى النهاية التصميم الآن: الاقتراح مخصص للتصنيع ، والتركيب الذي تمت مراجعته بشكل إيجابي "... يجب أن تستمر العملية المؤدية إلى البناء" عمليات الشراء طويلة الأجل المخطط لها لعام 2004 ، والبداية الحقيقية 2005 ll »اختبار الياقوت المواد الضخمة ، وتصنيع العزل الزلزالي» إعداد "مخزون" من المعدات لـ الحد الأدنى من وقت التوقف عن العمل ، التثبيت السريع l بدء التثبيت في عام 2007 »خط الأساس هو تثبيت متقطع ، ليفينجستون ومن ثم هانفورد الملاحظات المتزامنة بحلول عام 2010 تفاؤل للمراقبة الشبكية مع أدوات أخرى من" الجيل الثاني "LIGO Scientific Collaboration G 030305 -00 -M 31

أدوات LIGO lll الأولية المتقدمة ، والبيانات التي تساعد على إنشاء مجال الكشف عن مقياس التداخل GW يعد LIGO المتقدم بفيزياء فلكية مثيرة تقدمًا كبيرًا في البحث والتطوير والتصميم لا يزال هناك عدد قليل من المشاكل الجيدة لحل جهد مجتمعي واسع ، الدعم الدولي سوف يلعب LIGO المتقدم دورًا مهمًا في القيادة المجال لـ LIGO Scientific Collaboration G 030305 -00 -M 32


شاهد الفيديو: From Trump to Attenborough: What a mix from Andrew Lancaster! Semi-Finals. BGT 2018 (شهر اكتوبر 2021).