Tip | Observatorul undei gravitaționale |
---|---|
Administrator | Colaborare științifică LIGO ( în ) |
Constructie | 1994-2002 |
Punere in functiune | 23 august 2002 |
Site-ul web | (în) www.ligo.caltech.edu |
Lungimea valului | 43 - 10.000 km |
---|
Abordare |
Washington Statele Unite |
---|---|
Informații de contact | 46 ° 27 ′ 19 ″ N, 119 ° 24 ′ 28 ″ V |
Interferometru cu laser gravitaționale Wave Observatory ( „Observatorul undelor gravitaționale prin interferometrie cu laser “), prescurtat LIGO este un experiment de fizica pe o scară largă , care are ca scop direct detectarea undelor gravitaționale . Co-fondat în 1992 de Kip Thorne și (în) Ronald Drever din Caltech și Rainer Weiss din MIT , LIGO este un proiect comun între oamenii de știință din MIT, Caltech și multe alte instituții și universități. Analiza datelor astronomice asupra undelor gravitaționale este responsabilitatea Colaborării Științifice LIGO (LSC) care reunește 900 de oameni de știință din întreaga lume. LIGO este finanțat de Fundația Națională pentru Științe (NSF), cu contribuții semnificative de la Consiliul Facilităților de Știință și Tehnologie din Marea Britanie (Marea Britanie), Societatea Max-Planck (Germania) și Consiliul Australian de Cercetare (Australia). La mijloculseptembrie 2016Cel mai mare centru de unde gravitaționale din lume este de așteptat să finalizeze o renovare cuprinzătoare de 5 ani, 200 milioane USD , ajungând la un cost total de 620 milioane USD. LIGO este cel mai mare și mai ambițios proiect finanțat de NSF.
Alte detectoare similare LIGO sunt în funcțiune în întreaga lume, inclusiv interferometrul european Fecioară , construit în Cascina , Italia . Din 2007, Fecioara și LIGO au fost legate printr-un acord de colaborare care include schimbul de date înregistrate de diferiți detectori și o politică comună de publicare a rezultatelor fizice obținute prin analiza în comun a acestor date. Această cooperare este necesară: detectoarele interferometrice gigantice nu sunt direcționale (observă întregul cer) și caută semnale de amplitudini extrem de slabe, rare și perturbate de zgomote instrumentale de origini foarte variate. Astfel, numai detectarea simultană a unei unde gravitaționale în mai multe instrumente va face posibilă încheierea unei descoperiri și obținerea de informații cu privire la sursa acestui semnal.
Cei doi detectoare LIGO sunt interferometre gigantice Michelson cu o lungime de 4 km construite în Statele Unite : la Complexul Nuclear Hanford din statul Washington și în Livingston (Louisiana) .
LSC este, de asemenea, responsabil pentru studierea proiectării unor senzori mai sensibili.
Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat în 2017 pentru Rainer Weiss , Barry C. Barish și Kip Thorne pentru „contribuțiile lor decisive la proiectarea detectorului LIGO și la observarea undelor gravitaționale“, a căror descoperire a câștigat deja un Nobel Premiul în 1993 pentru o altă echipă ( infra ).
Misiunea LIGO este de a observa direct undele gravitaționale de origine cosmică. Aceste unde au fost prezise pentru prima dată în 1916 de teoria relativității generale a lui Einstein, când tehnologia necesară pentru a le detecta nu exista încă. Existența lor a fost confirmată indirect în 1974, când observațiile pulsarului binar PSR B1913 + 16 au arătat o scurtare a orbitei corespunzătoare previziunilor lui Einstein, datorită pierderii de energie legată de radiațiile gravitaționale. Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat în 1993 la Russell Alan Hulse și Joseph Hooton Taylor pentru această descoperire.
11 februarie 2016, o observare directă a undelor gravitaționale de către LIGO datată 14 septembrie 2015, rezultat din coliziunea a două găuri negre , este anunțat în timpul unei conferințe. Această detecție este denumită GW150914 , GW reprezentând „unde gravitaționale” la care a fost adăugată data detectării.
Physical Review Letters anunță15 iunie 2016 că a fost detectată o a doua coliziune 26 decembrie 2015( GW151226 ), corespunzător a două găuri negre de zece mase solare.
A treia coliziune a fost detectată la 4 ianuarie 2017( GW170104 ) între două găuri negre de două ori mai îndepărtate decât precedentele, la aproximativ 3 miliarde de ani lumină distanță. Aceste găuri negre care aveau mase echivalente cu 31,2 și 19,4 mase solare au fuzionat într-o masă echivalentă cu 48,7 Sori . Ceea ce înseamnă că în timpul acestui eveniment energia a aproximativ doi Sori a fost transformată în unde gravitaționale înainte de a fi detectată de LIGO și Fecioară .
Toate observațiile lui LIGO și Fecioară ne permit să estimăm numărul de fuziuni ale găurilor negre din Univers la mai mult de 12 pe gigaparsec cub pe an (un cub cu o distanță de 3,26 miliarde de ani lumină).
17 august 2017, sunt detectate unde gravitaționale emise de fuziunea a două stele de neutroni ( GW170817 ). O radiație electromagnetică de mare energie ( explozie de raze gamma GRB 170817A) corespunzătoare evenimentului este înregistrată două secunde mai târziu de către telescopul spațial Fermi . Originea undelor gravitaționale și a exploziei de raze gamma se află „în galaxia NGC 4993 situată la 130 de milioane de ani lumină distanță” .
În februarie 2019a anunțat finanțare în valoare de 35 de milioane de dolari SUA , o dublare a sensibilității LIGO. Această dezvoltare ar trebui să facă posibilă, din 2023, detectarea unei fuziuni de găuri negre pe oră.
LIGO-India este o colaborare între colaborarea LIGO și India, cu scopul de a implanta un nou detector de unde gravitaționale. Astfel, va fi posibilă extinderea rețelei de detectare pentru o sensibilitate mai bună. Start-up-ul este programat pentru 2024.