LIGO

Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser LIGO
Cánh tay bắc (nhánh X) của trạm Hanford
Tổ chức	Nhóm Hợp tác Khoa học LIGO
Vị trí	Công trường Hanford, bang Washington Livingston, Louisiana, bang Louisiana
Tọa độ	46°27′18,52″B 119°24′27,56″T / 46,45°B 119,4°T / 46.45000; -119.40000 (LIGO Hanford Observatory) 30°33′46,42″B 90°46′27,27″T / 30,55°B 90,76667°T / 30.55000; -90.76667 (LIGO Livingston Observatory)
Bước sóng	43–10000 km (30–7000 Hz)
Xây dựng	1994-2002 (Initial LIGO) 2010-2021 (Advanced LIGO)
Thời điểm bắt đầu hoạt động	23-08-2002
Kiểu kính	Đài quan trắc sóng hấp dẫn
Đường kính	4000 m
Website	http://www.ligo.org/

Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (tiếng Anh: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory; LIGO) là một thí nghiệm vật lý quy mô lớn nhằm phát hiện trực tiếp sóng hấp dẫn. Đồng thành lập bởi ba nhà vật lý Kip Thorne, Ronald Drever tại Caltech và Rainer Weiss tại MIT vào năm 1992, LIGO là một dự án liên hợp giữa các nhà khoa học tại MIT, Caltech, và nhiều trường đại học viện nghiên cứu khác. Các nhà khoa học tham gia vào dự án và phân tích dữ liệu cho thiên văn sóng hấp dẫn được tổ chức trong Nhóm hợp tác Khoa học LIGO bao gồm hơn 900 nhà khoa học trên toàn thế giới.^[1][2] LIGO được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF), với những đóng góp quan trọng từ Hội đồng Khoa học và Công nghệ Anh, Hiệp hội Max Planck của Đức, và Hội đồng nghiên cứu Australia.^[3][4] Đến giữa tháng 9 năm 2015 "cơ sở thám trắc sóng hấp dẫn lớn nhất thế giới" đã hoàn thành đợt nâng cấp trong vòng 5 năm với chi phí 200 triệu US$ trong tổng chi phí của dự án là 620 triệu US$.^[2][5] LIGO là dự án lớn nhất và tham vọng nhất được tài trợ bởi NSF.^[6][7]

Giai đoạn đầu LIGO hoạt động từ năm 2002 đến năm 2010 và không phát hiện ra sóng hấp dẫn. Sau đó nó ngừng hoạt động trong nhiều năm để thực hiện việc nâng cấp và thay thế các thiết bị dò có độ nhạy cao hơn của giai đoạn "LIGO Tiên tiến" (Advance LIGO). Đến tháng 2 năm 2015, hai trạm thám trắc (một ở Livingston, Louisiana và một ở Hanford, Washington) đã hoàn thành việc nâng cấp và đi vào bước chạy thử.^[8] Ngày 18 tháng 9 năm 2015, LIGO Tiên tiến bắt đầu giai đoạn quan trắc khoa học với độ nhạy gấp bốn lần so với các giao thoa kế LIGO lần trước.^[9] Độ nhạy của nó sẽ dần được nâng cao cho đến khi đạt độ nhạy thiết kế vào năm 2021.^[10]

Trong một cuộc họp báo tổ chức bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) và LIGO vào ngày 11 tháng 2 năm 2016, họ thông báo đã đo được trực tiếp sóng hấp dẫn trong ngày 14 tháng 9 năm 2015 từ kết quả của việc hai lỗ đen có khối lượng 29 và 36 lần khối lượng Mặt Trời,cách Trái Đất khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng sáp nhập vào nhau tạo thành một lỗ đen quay mới có khối lượng 62 lần khối lượng Mặt Trời.Trước đó,bức xạ hấp dẫn mang năng lượng tương đương với khối lượng bằng 3 lần khối lượng Mặt Trời được đo bởi 2 giao thoa kế laser ở Hanford và Livingston của LIGO,sau khi đồng bộ dữ liệu thì hai tín hiệu lệch nhau 7 mili giây.Tín hiệu do hệ lỗ đen này phát ra được công bố rằng có biên độ lớn hơn nhiều so với các sao neutron và kéo dài trong 0,2 giây.^{[11][12][13][14]}

Xem thêm

• Cổng thông tin Thiên văn học
• Cổng thông tin Vật lý học

• Kính thiên văn Einstein – đài quan trắc sóng hấp dẫn thế hệ thứ ba của châu Âu
• Einstein@Home – dự án tính toán phân tán nhằm giúp phân tích dữ liệu cho các đội LIGO/GEO
• Fermilab Holometer
• GEO600 – trạm quan trắc sóng hấp dẫn ở Hannover, Đức
• List of laser articles
• Kiểm chứng thuyết tương đối rộng
• Virgo interferometer – an interferometer similar to LIGO, located close to Pisa, Italy

Chú thích

1. “LSC/Virgo Census”. myLIGO. Truy cập ngày 28 tháng 11 năm 2015.
2. ^ Castelvecchi, Davide (ngày 15 tháng 9 năm 2015), Hunt for gravitational waves to resume after massive upgrade: LIGO experiment now has better chance of detecting ripples in space-time, Nature News, truy cập ngày 12 tháng 1 năm 2016
3. “Major research project to detect gravitational waves is underway”. University of Birmingham News. University of Birmingham. Truy cập ngày 28 tháng 11 năm 2015.
4. Shoemaker, David (2012). “The evolution of Advanced LIGO” (PDF). LIGO Magazine (1): 8. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 16 tháng 11 năm 2017. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2016.
5. Zhang, Sarah (ngày 15 tháng 9 năm 2015). “The Long Search for Elusive Ripples in Spacetime”.
6. Các dự án lớn hơn ở Hoa Kỳ, như Fermilab, thường được tài trợ bởi Bộ Năng lượng.
7. “LIGO Fact Sheet at NSF”. Bản gốc lưu trữ ngày 31 tháng 10 năm 2011. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2016.
8. “LIGO Hanford's H1 Achieves Two-Hour Full Lock”. tháng 2 năm 2015. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 3 năm 2016. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2016.
9. Amos, Jonathan (ngày 19 tháng 9 năm 2015). “Advanced Ligo: Labs 'open their ears' to the cosmos”. BBC News. Truy cập ngày 19 tháng 9 năm 2015.
10. “Planning for a bright tomorrow: prospects for gravitational-wave astronomy with Advanced LIGO and Advanced Virgo”. LIGO Scientific Collaboration. ngày 23 tháng 12 năm 2015. Truy cập ngày 31 tháng 12 năm 2015.
11. “Phát hiện sóng hấp dẫn từ hai lỗ đen đang hợp nhất”. Thuvienvatly.com. ngày 12 tháng 2 năm 2016. Bản gốc lưu trữ ngày 15 tháng 2 năm 2016. Truy cập ngày 15 tháng 2 năm 2016.
12. Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (ngày 11 tháng 2 năm 2016). “Einstein's gravitational waves found at last”. Nature News. doi:10.1038/nature.2016.19361. Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016.
13. Cho, Adrian (ngày 11 tháng 2 năm 2016). “Gravitational waves, Einstein's ripples in spacetime, spotted for first time”. Science. doi:10.1126/science.aaf4041. Truy cập ngày 11 tháng 2 năm 2016.
14. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). “Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger”. Physical Review Letters. 116 (6). doi:10.1103/PhysRevLett.116.061102.

Tham khảo

• Kip Thorne, ITP & Caltech. Spacetime Warps and the Quantum: A Glimpse of the Future. Lecture slides and audio
• Rainer Weiss, Electromagnetically coupled broad-band gravitational wave antenna Lưu trữ 2011-07-21 tại Wayback Machine, MIT RLE QPR 1972
• On the detection of low frequency gravitational waves, M.E.Gertsenshtein and V.I.Pustovoit – JETP Vol.43 p. 605-607 (August 1962) Note: This is the first paper proposing the use of interferometers for the detection of gravitational waves.
• Wave resonance of light and gravitational waves – M.E.Gertsenshtein – JETP Vol.41 p. 113-114 (July 1961)
• Gravitational electromagnetic resonance, V.B.Braginskii, M.B.Mensky – GR.G. Vol.3 No.4 p. 401-402 (1972)
• Gravitational radiation and the prospect of its experimental discovery, V.B.Braginsky – Soviet Physics Vol.86 p. 433-446 (July 1965)
• On the electromagnetic detection of gravitational waves, V.B.Braginsky, L.P.Grishchuck, A.G.Dooshkevieh, M.B.Mensky, I.D.Novikov, M.V.Sazhin and Y.B.Zeldovisch – GR.G. Vol.11 No.6 p. 407-408 (1979)
• On the propagation of electromagnetic radiation in the field of a plane gravitational wave, E.Montanari – gr-qc/9806054 (ngày 11 tháng 6 năm 1998)

Đọc thêm

• Einstein's Unfinished Symphony by Marcia Bartusiak, ISBN 0-425-18620-2.
• Fundamentals of Interferometric Gravitational Wave Detectors by Peter R. Saulson, ISBN 981-02-1820-6.
• Gravity's Shadow: The Search for Gravitational Waves by Harry Collins, ISBN 0-226-11378-7.
• Traveling at the Speed of Thought by Daniel Kennefick, ISBN 978-0-691-11727-0

Liên kết ngoài

• LIGO Scientific Collaboration web page
• LIGO outreach webpage, with links to summaries of the Collaboration's scientific articles, written for a general public audience
• LIGO Laboratory
• LIGO News blog
• Living LIGO blog: answering questions about LIGO science and being a scientist by LIGO member Amber Stuver
• Advanced LIGO homepage
• Columbia Experimental Gravity Lưu trữ [Date missing] tại Portuguese Web Archive
• American Museum of Natural History film and other materials on LIGO Lưu trữ 2004-12-06 tại Archive.today
• 40 m Prototype Lưu trữ 2006-09-07 tại Wayback Machine
• Earth-Motion studies A brief discussion of efforts to correct for seismic and human-related activity that contributes to the background signal of the LIGO detectors.
• Caltech's Physics 237-2002 Gravitational Waves by Kip Thorne Lưu trữ 2006-07-21 tại Wayback Machine Video plus notes: Graduate level but does not assume knowledge of General Relativity, Tensor Analysis, or Differential Geometry; Part 1: Theory (10 lectures), Part 2: Detection (9 lectures)
• Caltech Tutorial on Relativity – An extensive description of gravitational waves and their sources.
• Q&A: Rainer Weiss on LIGO’s origins at news.mit.edu