Talk:激光干涉引力波天文台

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标题
 
LIGO汉福德观测台(LHO)的北干涉臂

最大的激光干涉引力波天文台LIGO主要由加州理工学院麻省理工学院负责运行,也是美国国家科学基金会资助的最大科研项目之一。LIGO在两个站点建造有三台探测器,在华盛顿州的汉福德(Hanford)建有双臂长度分别为4千米和2千米的两台探测器(LIGO Hanford Observatory,简称LHO),而在路易斯安那州利文斯顿建有一台长度为4千米的探测器(LIGO Livingston Observatory,简称LLO),相距汉福德3002千米,方向与位于汉福德的探测器尽可能保持平行[1]。LIGO使用了经谐振腔预稳频、功率为8瓦特的Nd:YAG(摻釹的釔鋁石榴石)激光,内部为超高真空的探测器双臂,以及高度精密的准直测量控制系统[2]。2002年起,LIGO正式启动数据采集工作,至2010年共执行了六次科学探测工作之後計劃結束[3]。其灵敏度在150赫兹已经超過10-22的量级[4]。LIGO一共进行的六次科学探测的一些具体情况为[5][3][6]

探测编号 起止日期 累积数据(小时) 观测范围(兆秒差距) 符合数据所占百分比(%) 同时进行相关测量的探测器
S1 2002年8月23日-2002年9月9日 116 0.08 28 TAMA、GEO
S2 2003年2月14日-2003年4月14日 431 0.3 31 TAMA
S3 2003年10月31日-2004年1月9日 316 5.0 19 TAMA、GEO、Allegro
S4 2005年2月22日-2005年3月23日 447 8.6 63 GEO、Allegro、Auriga
S5 2005年11月4日-2007年10月1日 8760 16.3 70 GEO、VIRGO
S6 2009年7月7日-2010年10月20日

其中观测范围是指质量为1.4倍太阳质量、处于旋近态的双中子星具有信噪比等于8,并对所有方向取平均时的距离对应值;符合数据所占百分比是指LHO和LLO同时观测得到的符合数据占所有数据的百分数;Allegro和Auriga是分别位于美国和意大利的共振质量探测器。

第五次科学探测(简称S5)自2005年11月4日起到2007年10月1日结束,共采集了时间约为一年的符合数据[4],是LIGO至今测量时间最长的一次,观测距离达到了10兆秒差距以上,范围涵盖银河系外几百个星系之遥,据计算LIGO在S5中有能力观测到距离约为16.3兆秒差距的双中子星的引力辐射。与LIGO同时进行S5符合观测的还有VIRGO和GEO600。LIGO将进行两次重要的升级:第一次是为将于2009年进行的S6而升级为Enhanced LIGO,激光功率提高到30瓦特以上,其探测范围可扩大8倍[7] [8];第二次计划将在2014年之前升级为Advanced LIGO,届时激光功率将被升高到180瓦特左右,灵敏度将比当前进一步提高一个数量级,观测范围扩大1000倍以上[9] [10]

參考資料

  1. ^ LIGO - Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory
  2. ^ The LIGO Project and the LIGO Scientific Collaboration
  3. ^ 3.0 3.1 S6 Science Run Closes: Advanced LIGO Installation Begins. 2010-10 [2014-05-13]. 
  4. ^ 4.0 4.1 LIGO's Fifth Science Run Draws to a Close with One Full Year of Triple Coincidence Data
  5. ^ Samuel J. Waldman. Status of LIGO at the start of the fifth science run. Classical and Quantum Gravity. 2006, 23: S653–S660. doi:10.1088/0264-9381/23/19/S03. 
  6. ^ LIGO Laboratory News: Firm Date Set for Start of S6. 2009-06-15 [2014-05-13]. 
  7. ^ R. Adhikari, P. Fritschel and S. Waldman. Enhanced LIGO (PDF). Technical Note LIGO-T060156-01-I. 2006. 
  8. ^ High-power laser for Enhanced LIGOMax-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)
  9. ^ Advanced LIGO
  10. ^ Brian Lantz. Advanced LIGO: Development and Status. 73rd Annual Meeting of the Southeastern Section of the APS. 2006. 

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