用于发现引力波的LIGO天文台在哪些方面迎来升级?
2015年,爱因斯坦的一项具有百年历史的预测最终被证明是正确的,因为引力波被首次直接观测到 。现在,发现引力波的仪器——激光干涉仪引力波天文台(LIGO) - 经过一年的升级后重新启动并运行,并带来了一些新的技巧 。引力波是指时空弯曲中的涟漪,由黑洞合并或中子星相撞等灾难性事件引发 。LIGO由两个干涉仪组成,每一个都带有两个4公里(2.5英里)长的臂并组成L型 。
LIGO安装了令人难以置信的精确传感器,以检测引力波 。此外与其他设施协作可以帮助三角测量信号的来源 。位于华盛顿和路易斯安那州的两台LIGO探测器在大约一年前关闭,进行了一些急需的升级,截至4月1日,它们已经恢复运行 。激光功率增加了一倍,每个设施中的八个镜子中的五个已经被性能更好的镜子所取代 。最后,应用了新的“量子噪声滤波器”来减少可能掩盖小波读数的背景噪声 。
总而言之,新的和改进的LIGO比上次运行时灵敏度高出约40% 。该团队表示,探测器现在也可以发现中子星碰撞的平均距离为5.5亿光年,比以前可能的距离超过1.9亿光年 。更好的是,LIGO不会“孤军奋战” 。欧洲版Virgo引力波探测器也获得了升级,其灵敏度基本上翻了一番,随着这些设备都被用于探测引力波,新的发现应该会出现 。
中国的天琴计划进行到哪一步了?它的灵敏度比LIGO高多少?
“天琴计划”是由中山大学发起的引力波空间探测计划 。“天琴计划”的内容是在10万公里高度的地球轨道上,部署三颗完全相同的围绕地球的卫星(下图中的SC1,SC2,SC3)组成臂长17万公里的等边三角形编队,建成空间引力波科学探测系统 。“天琴计划”已于2015年7月正式启动,计划用20年的时间完成卫星研制和发射,正式开始引力波探测任务 。
进展:“天琴计划”的实施分为4个阶段 。目前处于关键技术研究的0颗星阶段,主要发展月球和深空卫星的激光测距技术,帮助实现对天琴卫星的高精度定轨,现已经完成国内首次月球-地球激光测距实验 。得益于探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥”搭载的角反射器,研究团队将于今年(2019年)在国际上首次实现超过地球-月球距离的超长激光测距 。
此外,“天琴一号”技术验证试验卫星也将在2019年底前完成发射,该技术验证试验卫星将对无拖曳技术、微牛量级的微推进技术、以及激光干涉仪等核心技术开展星载技术验证 。对比:关于“天琴计划”和其它引力波探测项目的对比,其实不能直接进行探测精度之类的比较,因为这些计划所研究物理现象、所探测的频率完全不同,简单的对比完全没有意义 。
【LIGO,蠡沟准确位置图作用功效】在下图上可以看到,中子星、恒星级黑洞等致密天体(几十个太阳质量左右)组成的致密双星系统的碰撞合并过程所发出的引力波频率一般处于10赫兹-1000赫兹量级的高频段,采用的探测手段是地面激光干涉仪,典型代表就是美国LIGO 。而“天琴计划”是利用超高精度星间激光干涉测量技术探测1mHz~1Hz频段的引力波信号,频率比LIGO要低很多 。
LIGO发现迄今为止最大黑洞,相当于60个太阳的黑洞是怎么产生的?
是发现了最大的黑洞合并事件,不是发现了最大的黑洞 。LIGO是用来探测引力波的,当黑洞或者其他极端天体如中子星,等发生碰撞合并时,巨大的质量,将让时空产生涟漪,以光速在宇宙中振荡,这种时空振荡就是引力波 。{!-- PGC_VIDEO:{"status": 0, "thumb_height": 360, "group_id": 6286292005895012865, "media_id": 6317831772, "vname": "AllanAdams_2016-480p-zh-cn.mp4 。
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