據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國國家科學(xué)基金會的激光干涉引力波天文臺（LIGO）于美國時間4月1日（北京時間4月2日）再次上線，開始第三輪為期1年的科學(xué)探測，繼續(xù)其對引力波——時空漣漪的“追捕”行動；此次同時重新上線的還有其“神雕俠侶”——歐洲“處女座”（Virgo）引力波探測器。

在過去數(shù)月，這兩款探測器都經(jīng)過了一系列升級，靈敏度得到大幅提升。中國國家天文臺研究員張承民對科技日報記者充滿期待地說：“此次升級后的LIGO與Virgo強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，將是人類科學(xué)歷史上最靈敏的大科學(xué)裝置的一次閃亮登場，有望使科學(xué)家探測到更深邃的太空，發(fā)現(xiàn)更多天體極端事件產(chǎn)生的引力波，從而更進(jìn)一步揭示宇宙的秘密。”

王者歸來

LIGO的主要設(shè)備是位于美國路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德的兩個探測儀。2017年8月25日，LIGO暫停運(yùn)行，進(jìn)行新一輪升級。

目前，科研團(tuán)隊已對LIGO的激光、鏡子和其他相關(guān)組件進(jìn)行了一系列升級。

張承民說：“項目團(tuán)隊已讓激光器的功率加倍，可更精確地測量這些距離的微小變化，因此，增加了探測器對引力波的敏感度。”

而且，LIGO“分居兩地”的8塊鏡子中，有5塊換成了性能更好的版本。

此外，科學(xué)家還對引力波探測設(shè)備進(jìn)行了旨在降低量子噪聲水平的升級。量子噪聲由于光子的隨機(jī)波動而出現(xiàn)，可能導(dǎo)致測量不確定，并因此掩蓋微弱的引力波信號。

此次升級后，LIGO的靈敏度比上一輪運(yùn)行增加40％左右；而位于意大利的比薩斜塔附近的“處女座”探測器，自上次運(yùn)行以來其靈敏度幾乎提升了1倍。

據(jù)悉，在下一次運(yùn)行中，LIGO能夠看到這些制造引力波事件的平均距離將為5.5億光年，比之前觀測到的距離遠(yuǎn)1.9億光年。

引力波是一種“時空漣漪”，類似石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋。黑洞、中子星等天體在碰撞合并過程中會產(chǎn)生引力波。LIGO于2015年探測到了由雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波信號，這是人類歷史上首次直接探測到引力波，該項目團(tuán)隊的3位負(fù)責(zé)人因此榮獲2017年諾貝爾物理學(xué)獎。2017年，多國科學(xué)家合作，首次直接探測到來自兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波。

有望捕獲更多極端事件

LIGO首席探測器科學(xué)家、麻省理工學(xué)院的彼得·弗雷斯切爾說：“LIGO和Virgo強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，有望使我們從目前已知的各種波源中發(fā)現(xiàn)更多引力波，甚至目前尚未觀測到的黑洞與中子星并合產(chǎn)生的引力波等。”

張承民說：“假如升級后的探測靈敏度如期所愿，不僅能發(fā)現(xiàn)更多黑洞—黑洞、中子星—中子星并合事件，還可能發(fā)現(xiàn)更奇特的引力波事件，比如，黑洞—中子星并合。”

張承民解釋道：“黑洞—中子星并合是翹首以盼并夢寐以求的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其極端性質(zhì)還處在熱烈討論之中。有人預(yù)言，這將是一個能再次斬獲諾貝爾物理學(xué)獎的發(fā)現(xiàn)。”

張承民還補(bǔ)充道：“此外，黑洞—脈沖星（轉(zhuǎn)動的中子星）系統(tǒng)一直是中國‘天眼’FAST望遠(yuǎn)鏡尋找的奇特天體系統(tǒng)。一旦發(fā)現(xiàn)此類系統(tǒng)，天文學(xué)家將再次高精度驗證愛因斯坦廣義相對論、直接精確測定黑洞質(zhì)量和自轉(zhuǎn)角動量。”

（作者：劉霞）