Advanced LIGO rozpoczyna obserwacje naukowe

advancedligo

Projekt Advanced LIGO, istotna modernizacja obserwatorium Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, przechodzi właśnie ostatnie przygotowania do rozpoczęcia obserwacji naukowych, które planowane jest na drugą połowę września.  LIGO – obserwatorium stworzone przez Caltech oraz MIT do obserwowania fal grawitacyjnych składa się z identycznych detektorów umieszczonych w Livingston, w stanie Luizjana oraz w Hanford, w stanie Waszyngton.

„Zespół naukowców i inżynierów z Caltech oraz MIT przez ostatnie siedem lat pracował nad stworzeniem Advanced LIGO, najczulszego na świecie detektora fal grawitacyjnych,” mówi David Reitze, dyrektor wykonawczy programu LIGO w Caltech.

Istnienie fal grawitacyjnych zostało przewidziane przez Alberta Einsteina w 1916 roku w ramach ogólnej teorii względności. Same fale emitowane są przez gwałtowne zdarzenia we Wszechświecie takie jak wybuchy gwiazd czy zderzenie czarnych dziur. Tego rodzaju fale niosą informacje nie tylko o obiektach, które je wytworzyły, ale także o naturze grawitacji w ekstremalnych warunkach, której nie da się zmierzyć innymi instrumentami astronomicznymi.

„Eksperymentalne próby znalezienia fal grawitacyjnych trwają od ponad 50 lat i jak dotąd nie udało się ich dostrzec. Są one bowiem bardzo rzadkie, a amplituda ich sygnału jest niezmiernie mała,” mówi Reitze.

Mimo, że wcześniejsze pomiary LIGO nie przyniosły żadnych odkryć, Advanced LIGO zwiększa czułość obserwatoriów o czynnik 10. „Pierwsze obserwacje naukowe Advanced LIGO sprawią, że interferometry będą w stanie „zobaczyć” zdarzenia trzy razy bardziej odległe od poprzedniego detektora LIGO,” mówi David Shoemaker, lider projektu Advanced LIGO w MIT, „dzięki temu będziemy badać dużo większą część Wszechświata.”

Każdy interferometr LIGO w kształcie litery L o długości 4 km wykorzystuje wiązkę laserową podzieloną na dwie wiązki, które podróżują w tą i z powrotem w długich ramionach obserwatorium w próżniowych rurkach. Owe promienie służ do monitorowania odległości między precyzyjnie ustawionymi lustrami. Zgodnie z teorią Einsteina, odległość między lustrami ulegnie delikatnej zmianie, jeżeli przez obserwatorium przejdzie fala grawitacyjna.

W pierwotnej konfiguracji LIGO było na tyle czułe, że było w stanie na 4-kilometrowym odcinku wykryć zmianę odległości rzędu jednej tysięcznej średnicy protonu. To poziom pomiaru, który po przeskalowaniu pozwoliłby zmierzyć odległość z Ziemi do najbliższej nam gwiazdy – ponad 4 lata świetlne – z dokładnością do szerokości ludzkiego włosa. Advanced LIGO, który będzie wykorzystywał infrastrukturę LIGO, jest dużo dokładniejszy.

„Oczekujemy, że pełna optymalizacja działania detektora oraz osiągnięcie maksymalnej zakładanej czułości potrwa około pięciu lat,” mówi Reitze.

Źródło: Caltech