Lézerinterferométer gravitációs-hullám obszervatórium

LIGO Kép az Infoboxban. Az interferométer északi karja. Bemutatás
típus Gravitációs hullám megfigyelő
Menedzser LIGO tudományos együttműködés ( in )
Építkezés 1994-2002
Üzembe helyezés 23- Aug 2002-es
Weboldal (en)  www.ligo.caltech.edu
Műszaki adatok
Hullámhossz 43 - 10 000 km
Földrajz
Cím Washington, Egyesült Államok
 
Elérhetőség 46 ° 27 ′ 19 ′, ny. H. 119 ° 24 ′ 28 ″

A lézerinterferométer-gravitációs-hullám obszervatórium ("A gravitációs hullámok obszervatóriuma interferometriás lézerrel  "), rövidítve: LIGO egy nagyszabású fizikai kísérlet, amelynek célja a gravitációs hullámok közvetlen detektálása . 1992-ben Kip Thorne , Ronald Drever ( Caltech) és Rainer Weiss ( MIT ) által alapított LIGO közös projekt a MIT, a Caltech és sok más intézmény és egyetem tudósai között. A gravitációs hullámok csillagászati ​​adatainak elemzése a LIGO Tudományos Együttműködés (LSC) feladata, amely 900 tudóst tömörít szerte a világon. A LIGO-t a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) finanszírozza, jelentős hozzájárulással az Egyesült Királyság Tudományos és Technológiai Szolgáltatási Tanácsától (Egyesült Királyság), a Max-Planck Társaságtól (Németország) és az Ausztrál Kutatási Tanácstól (Ausztrália). Közepén2016. szeptember, a világ legnagyobb gravitációs hullámközpontja várhatóan befejezi az átfogó 5 éves, 200 millió dolláros felújítást , amelynek összköltsége 620 millió dollár lesz. A LIGO az NSF által finanszírozott legnagyobb és legambiciózusabb projekt.

Egyéb érzékelők hasonló LIGO működnek szerte a világon, többek között az Európai szűz interferométer épült Cascina , Olaszország . 2007 óta a Szűzt és a LIGO-t együttműködési megállapodás köti össze, amely magában foglalja a különböző detektorok által rögzített adatok cseréjét, valamint az adatok közös elemzésével kapott fizikai eredmények közös publikációs politikáját. Erre az együttműködésre szükség van: az óriási interferometrikus detektorok nem irányítottak (az egész eget megfigyelik), és rendkívül gyenge amplitúdójú jeleket keresnek, ritkák és nagyon változatos eredetű műszerzajok zavarják őket. Így csak egy gravitációs hullám egyidejű észlelése több eszközben teszi lehetővé a felfedezés megkötését és a jel forrására vonatkozó információk megszerzését.

A két LIGO-detektor 4 km hosszú óriási Michelson-interferométer ,  amelyet az Egyesült Államokban építettek  : a washingtoni államban található Hanford Nuclear Complexnél és Livingstonban (Louisiana) .

Az LSC feladata az érzékenyebb érzékelők tervezésének tanulmányozása is .

A fizikai Nobel-díjat 2017-ben Rainer Weiss , Barry C. Barish és Kip Thorne kapta "a LIGO detektor tervezéséhez és a gravitációs hullámok megfigyeléséhez nyújtott döntő hozzájárulásukért", amelynek felfedezése már Nobel-díjat nyert Díj 1993-ban egy másik csapatnak ( infra ).

Küldetés

A LIGO küldetése a kozmikus eredetű gravitációs hullámok közvetlen megfigyelése. Ezeket a hullámokat Einstein általános relativitáselmélete jósolta meg először 1916-ban, amikor az észlelésükhöz szükséges technológia még nem létezett. Létezésüket közvetetten megerősítették 1974-ben, amikor a PSR B1913 + 16 bináris pulzus megfigyelései azt mutatták, hogy pályája az Einstein jóslatainak megfelelően rövidül, a gravitációs sugárzáshoz kapcsolódó energiaveszteség miatt. A fizikai Nobel-díjat 1993-ban Russell Alan Hulse és Joseph Hooton Taylor kapta meg ezért a felfedezésért.

Megfigyelések

A 2016. február 11, a gravitációs hullámok közvetlen megfigyelése a LIGO által keltezve 2015. szeptember 14, amelyet két fekete lyuk ütközése eredményez , egy konferencia során jelentik be. Ennek az érzékelésnek a neve GW150914 , GW jelentése „gravitációs hullámok”, amelyekhez hozzáadják az észlelés dátumát.

A Physical Review Letters bejelenti a 2016. június 15 hogy egy második ütközést észleltek 2015. december 26( GW151226 ), amely tíz naptömegű két fekete lyuknak felel meg.

A harmadik ütközést észlelték 2017. január 4( GW170104 ) két, a korábbiaktól kétszer olyan távoli fekete lyuk között, mintegy 3 milliárd fényévnyire. Ezek a fekete lyukak, amelyeknek 31,2 és 19,4 naptömegnek megfelelő tömege volt, összeolvadtak a 48,7 Napnak megfelelő tömeggel . Ami azt jelenti, hogy ezen esemény során körülbelül két Nap energiája gravitációs hullámokká alakult át, mielőtt a LIGO és a Szűz észlelte volna .

A LIGO és a Szűz összes megfigyelése lehetővé teszi számunkra, hogy megbecsüljük az univerzumban a fekete lyukak összefonódásának számát több mint 12-enként köbméter gigaparszekenként évente (egy kocka 3,26 milliárd fényév különbséggel).

A 2017. augusztus 17, két neutroncsillag összeolvadásával kibocsátott gravitációs hullámokat detektálunk ( GW170817 ). Az eseménynek megfelelő nagy energiájú elektromágneses sugárzást ( gammasugár tört GRB 170817A) két másodperccel később a Fermi Űrtávcső rögzíti . A gravitációs hullámok és a gammasugár keletkezése "a 130 millió fényévnyire lévő NGC 4993 galaxisban található" .

Evolúció

Ban ben 2019. februárbejelentette finanszírozást a dallam 35 millió az USA-dollár , megkétszerezése érzékenysége LIGO. Ennek a fejlődésnek lehetővé kell tennie 2023-tól a fekete lyukak egy órán belüli összeolvadásának kimutatását.

LIGO-India

A LIGO-india a LIGO és India közötti együttműködés, amelynek célja egy új gravitációs hullámérzékelő beültetése. Ez lehetővé teszi az érzékelő hálózat kiterjesztését a jobb érzékenység érdekében. Az indítást 2024-re tervezik.

Megjegyzések és hivatkozások

(fr) Ez a cikk részben vagy egészben venni a Wikipedia cikket angolul című „  LIGO  ” ( lásd a szerzők listáját ) .
  1. LIGO adatlap az NSF-nél
  2. A SZŰZ és a LIGO közötti egyetértési megállapodás
  3. Barry Barish, a fizikai Nobel-díj emlékeztet a gravitációs hullámok felfedezésére
  4. (in) "  Einstein gravitációs hullámai végre megtalálhatók  " a nature.com oldalon
  5. (in) BP Abbott LIGO tudományos és szűz együttműködés , "  Gravitációs hullámok megfigyelése egy bináris fekete lyuk összeolvadásakor  " , Physical Review Letters 116, 061102 (2016) ,2016. február 11( DOI  10.1103 / PhysRevLett.116.061102 , online olvasás , hozzáférés : 2016. február 11. )
  6. "  Gravitációs hullámok és fekete lyukak, 2. felvonás  " , a CNRS Le folyóiratban ,2016. június 15(megtekintve 2016. június 15-én )
  7. Sean Bailly, "  Gravitációs hullámok: Ligo újra vibrál  " , a pourlascience.fr oldalon ,2017. június 2(megtekintve 2017. június 2-án )
  8. Sean Bailly, "  Gravitációs hullámok: új típusú jelet észleltek  " a pourlascience.fr oldalon ,2017. október 16(elérhető : 2017. december 14. )
  9. (in) Davide Castelvecchi, "  Gravitációs-hullám obszervatórium LIGO sor az IKT érzékelése kettős hatalom  " , Nature , vol.  566,2019. február 15, P.  305 ( DOI  10.1038 / d41586-019-00573-4 ).

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek