LIGO возобновила работу после трехлетнего перерыва: новые возможности для изучения гравитационных волн

Гравитационная обсерватория LIGO в США возобновила работу после масштабного обновления ее лазеров, зеркал и прочих компонентов, необходимых для обнаружения колебаний пространства-времени. Работу обсерватории остановили в марте 2020 года из-за пандемии, но теперь ученые смогут продолжить исследования гравитационных волн.

За последние пять лет LIGO и его европейский аналог ViRGO открыли несколько десятков всплесков гравитационных волн, порожденных слияниями пар черных дыр и нейтронных звезд. Изучение этих колебаний пространства-времени дало космологам и астрофизикам-теоретикам первую возможность провести своеобразную "перепись" черных дыр и проверить теории, объясняющие их эволюцию и миграции.

Новые возможности LIGO

Обновление инструментов обсерваторий LIGO и ViRGO позволит ученым наблюдать все более далекие и незаметные источники гравитационных волн. Первые тесты систем LIGO показывают, что они достигли того уровня чувствительности, который необходим для выявления колебаний пространства-времени, порожденных слияниями нейтронных звезд на расстоянии в 520 млн световых лет.

Совершенствование источников излучения, детекторов, зеркал и других компонентов LIGO, как ожидают ученые, в несколько раз увеличит расстояние, на котором физики смогут обнаруживать гравитационные волны, порожденные слияниями пар нейтронных звезд. Обновление LIGO и ViRGO и подключение к ним японской гравитационной обсерватории KAGRA позволит ученым открыть большое число новых источников гравитационных волн, в том числе и новые типы этих колебаний, не выявленные в ходе прошлых циклов наблюдений.

Большое обновление LIGO

Изначально ученые планировали возобновить работу LIGO в конце 2021 года, однако впоследствии перезапуск обсерватории был отложен несколько раз из-за задержек в обновлении, связанных с новыми волнами пандемии. После остановки детекторов LIGO участники проекта приступили к реализации очередного цикла обновления компонентов обсерватории.

Неофициально работа LIGO стартовала еще в начале мая, когда физики начали постепенно включать компоненты двух детекторов гравитационных волн, расположенных в Хэнфорде на западном побережье США и в Ливингстоне на восточном берегу. Первые тесты завершились успешно, что позволило ученым официально возобновить работу детекторов LIGO.

Работа ViRGO

Европейский аналог LIGO, обсерватория ViRGO, также в ближайшее время начнет свою работу и присоединится к реализации новой научной программы O4. По словам исследователей, небольшая задержка в перезапуске ViRGO связана с тем, что европейские специалисты еще не завершили проверку одного из зеркал комплекса, в работе которого при одной из последних проверок были выявлены дефекты.

Заключение

Обновление LIGO и ViRGO позволит ученым открыть большое число новых источников гравитационных волн, в том числе и новые типы этих колебаний, не выявленные в ходе прошлых циклов наблюдений. Изучение этих колебаний пространства-времени даст космологам и астрофизикам-теоретикам возможность провести более точную "перепись" черных дыр и проверить теории, объясняющие их эволюцию и миграции.