LIGO再获三千万美元升级经费升级版“先进LIGO PLUS”工程预计2024年启动

2019-02-16 10:17:13来源：澎湃新闻

美国当地时间2月14日，激光干涉引力波天文台(LIGO)宣布获得新一轮升级经费。升级版的“先进LIGO PLUS”工程预计将于2024年启动，深空探测范围扩大7倍。

其中，美国国家科学基金会(NSF)授予LIGO的两个运营方加州理工学院和麻省理工学院2040万美元，英国研究与创新中心(UKRI)则提供1410万美元。此外，澳大利亚研究理事会也贡献了一部分经费。

美国国家科学基金会在一份声明中说道，项目升级将确保LIGO能在未来十年内继续领跑引力波科学。升级内容包括精校激光的量子技术和新型镜面涂层技术等。“LIGO探测到的引力波数量和强度都将显著增加。先进LIGO PLUS将展示宇宙中最极端环境里的最强引力和最密物质，揭秘超新星的内心，告诉我们宇宙诞生数秒内的极端物理。”

LIGO执行主任大卫·雷泽(David Reitze)认为，升级后的LIGO每天都能探测到由黑洞并合产生的引力波，将大大增加人类对宇宙的理解。而目前比较罕见的中子星并合事件，将被更频繁地观测到。

英国研究与创新中心则表示，除了为美国的两座LIGO天文台升级做投资，英国还将支持印度建设一座类似的引力波天台。印度版LIGO(INDIGO)预期在2025年上线，与先进LIGO PLUS的完成时间相差不远。再加上意大利已在运行的Virgo和日本即将竣工的KAGRA，届时，全球 5台引力波天文台将组成网络。

时空的涟漪

引力波是爱因斯坦广义相对论中的重要推论，被形象地比喻为“时空的涟漪”。时间和空间会在质量面前弯曲，时空在伸展和压缩的过程中，会产生振动传播开来，这些振动就是引力波。不过，这些信号传递到地球上是很微弱的，就连爱因斯坦本人也想象不到，能通过怎样的方法探测到引力波。

LIGO激光干涉引力波探测仪的基本思路是这样的：两条长度相同的探测臂呈L型放置，在L中间的拐点处放置激光源，沿两条管子各发射一束激光，而在两臂的末端放置一面镜子来反射激光。在真空中，两条同时发射的光束应该同时返回中间拐点相逢，在干涉作用下，光束不会抵达光电探测器。但如果有引力波穿过探测仪，两条真空管中的空间会出现微小的拉伸与压缩，两条光束就会出现光程差，从而外泄到光电探测器上。

2015年，位于华盛顿州和路易斯安那州的两个L型观测台正式运行，不久后就成功探测到由两个黑洞碰撞产生的引力波，完成广义相对论的最后一块拼图，轰动国际学界。

三位LIGO功勋也凭此成果摘得了2017年的诺贝尔物理学奖。