圖片來源：Victor de Schwanberg

未來10年，發(fā)現(xiàn)引力波將成為幾乎每個小時都會發(fā)生的事情。英國和美國資助機(jī)構(gòu)日前宣布，從2023年左右開始，激光干涉儀引力波天文臺（LIGO）將經(jīng)歷2015年以來最重要的一次升級。

美國國家科學(xué)基金會為“先進(jìn)LIGO+”（ ALIGO+）項目貢獻(xiàn)2040萬美元經(jīng)費，英國研究和創(chuàng)新部將另外提供1070萬英鎊（合1370萬美元），澳大利亞也將作出小幅貢獻(xiàn)。對華盛頓州和路易斯安那州的兩個LIGO地點進(jìn)行的升級，將包括增加一個300米長的高真空光共振腔。這將幫助科學(xué)家在LIGO探測系統(tǒng)核心處操控激光的量子屬性，并且減少噪音干擾。

LIGO包括兩臺分別位于華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的L形干涉儀，每臺均擁有兩個4公里長的干涉臂。它于2002—2010年首次運行，隨后在大規(guī)模升級后于2015年重啟。

同年9月，該觀測臺首次發(fā)現(xiàn)了來自兩個黑洞合并的引力波。目前，它已經(jīng)探測到10次黑洞合并，外加一次兩顆中子星的合并。LIGO一直進(jìn)行著周期性改進(jìn)，在經(jīng)歷了將其敏感度增加50%的升級后目前正計劃重開。

不過，ALIGO+升級將更加激動人心。格拉斯哥大學(xué)物理學(xué)家Ken Strain介紹說，如果一切按計劃進(jìn)行，LIGO將能探測到發(fā)生在距地球325百萬秒差距（約10億光年）范圍內(nèi)的中子星—恒星合并。同時，ALIGO+升級將使LIGO的敏感度增加近一倍。

LIGO已經(jīng)能發(fā)現(xiàn)數(shù)十億秒差距之外的黑洞。到2022年，它應(yīng)當(dāng)每天都能探測到約1起此類事件。隨后的ALIGO+升級將使每隔幾個小時發(fā)現(xiàn)1起此類事件成為可能。

LIGO項目前負(fù)責(zé)人Barry Barish在華盛頓的新聞發(fā)布會上表示，變化還包括提高觀測質(zhì)量。例如，減少噪音將使研究人員得以弄清黑洞在合并前是如何旋轉(zhuǎn)的，這會提供關(guān)于黑洞歷史的線索。“它給了你現(xiàn)在無法做到的測量物體的能力。”加州理工學(xué)院物理學(xué)家、共享2017年諾貝爾物理學(xué)獎的Barish說。