LIGO 团队利用压缩光增强引力波探测

Josiah02 · 发表于 2024-10-16 13:55:39

美国激光干涉引力波天文台（LIGO）的一组研究人员开发出了一种压缩光系统，以提高检测灵敏度。
研究小组在《科学》杂志上发表的论文中描述了他们如何对天文台进行改造以减少闪烁，从而增加了他们探测到的引力波的数量。
日本国立天文台的 Yoichi Aso 在同一期刊上发表了一篇观点文章，解释了 LIGO 的工作原理以及在那里工作的团队为何能够提高天文台的灵敏度。
2017 年，加州理工学院的一个团队因其工作而获得了诺贝尔物理学奖，该工作促成了 LIGO 的发展并最终于 2015 年探测到引力波。这种空间结构中的涟漪证实了阿尔伯特·爱因斯坦最初提出的理论。从那时起，LIGO 团队一直在努力提高探测能力，同时也不断探测到引力波。
LIGO 天文台的工作原理是将激光束分裂，并将结果发送到两个相互垂直的长隧道中，然后使用镜子将它们反射回来。光束的差异是引力波存在的证据——它们会扩大支撑隧道的臂中的时空。
自建成以来，LIGO 的科学家就知道确定引力波和量子场闪烁之间的差异可能会很困难，因此他们一直致力于提高灵敏度。
在这项新尝试中，该团队在探测器上添加了特制的晶体，以及新的镜子和几个透镜。通过这种方式，他们成功地将光束中的光“压缩”成量子态，从而减少了闪烁。
初步测试表明，这些改进仅有助于探测高频引力波。这促使研究人员进行了改进，以便探测低频引力波。
这些改进产生了团队所描述的“惊人效果”——他们探测到的引力波数量突然翻倍。他们指出，这让他们能够研究宇宙的更大部分。他们怀疑这些改进将为新科学研究提供便利，例如研究几乎可以追溯到第一颗恒星形成时的合并黑洞。

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