印度政府批准在其境內建造LIGO引力波探測器
印度已經批准了LIGO-印度的建設,這個引力波觀測站將加入一個全球網絡,增強確定引力波源的能力並回答關於宇宙的基本問題。印度政府已經完成了開始建設LIGO-India所需的最後行政手續,這是一個幾乎與LIGO(激光干涉儀引力波觀測站)雙胞胎設施相同的版本,在2015年首次直接探測到被稱為引力波的空間和時間漣漪後創造了歷史。
印度政府將花費約3.2億美元建造LIGO-India,預計將在本世紀末進行首次觀測。
加州理工學院LIGO實驗室的執行主任David Reitze說:”在過去的幾年裡,我們非常努力地將LIGO探測器帶到印度。從印度政府那裡獲得綠燈是一個非常受歡迎的發展,它不僅會使印度受益,而且會使整個國際引力波界受益。”
加州理工學院物理學教授Rana Adhikari說:”作為最新的引力波探測器,LIGO-India將從一開始就擁有我們所有的最新和最好的技術,”他與Reitze和LIGO團隊的其他人一起幫助領導LIGO-India的開發,並與印度科學家合作。
LIGO-India是LIGO實驗室(由加州理工學院和麻省理工學院運營,由美國國家科學基金會(NSF)資助)與印度的拉賈-拉曼納先進技術中心(RRCAT)、等離子體研究所(IPR)、大學間天文學和天體物理學中心(IUCAA)以及原子能部建築服務和房地產管理司(DCSEM)之間的合作。計劃中的設施與華盛頓州漢福德和路易斯安那州利文斯頓的LIGO觀測站一樣,將包括一個具有4公里長臂的L形干涉儀–將建在印度馬哈拉施特拉邦的昂達市附近。
當LIGO-India完成後,它將加入一個全球引力波觀測站網絡,其中包括意大利的Virgo和日本的KAGRA。憑藉其先進的引力波感應技術,LIGO-India將極大地提高科學家確定引力波源天空位置的能力。由於它在地球上相對於LIGO、Virgo和KAGRA的位置,它還將填補當前引力波網絡的盲點。
Adhikari說:”LIGO-India將把我們對引力波事件的定位精度提高一個數量級。這將大大增強我們回答關於宇宙的基本問題的能力,包括黑洞如何形成和我們宇宙的膨脹率,以及更嚴格地測試愛因斯坦的廣義相對論。”
“我非常高興得知印度內閣批准為那裡的引力波觀測站提供建設資金,”NSF主任Sethuraman Panchanathan說。”與像印度這樣志同道合的國家合作,分享我們的價值觀和願望,不僅可以實現奇妙的發現,更重要的是可以激發人才的活力,釋放各地的創新。利用美國國家科學基金會資助的LIGO合作項目開發的高科技干涉儀組件,LIGO-India將增強現有的引力波探測器網絡–美國的兩個LIGO探測器、意大利的Virgo和日本的KAGRA–以便更精確地確定引力波源的位置並更有力地監測其信號。這將大大促進世界各地的研究人員,他們將把光學和射電望遠鏡的觀測結果與引力波網絡的信息結合起來,對宇宙進行新的發現。”
到目前為止,LIGO和Virgo已經探測到了數十次黑洞之間碰撞的巨大聲響。2017年,這兩個天文台還探測到中子星之間的碰撞,不僅發出了引力波,還發出了跨越電磁波譜的強大光波。由於所有三個引力波探測器(LIGO的雙胞胎設施和Virgo)在2017年的事件中都在觀察天空,科學家們能夠縮小事件發生的天空區域。這被證明是指導光基望遠鏡確定壯觀爆炸的精確位置的一個關鍵因素。基於光線的觀察導致發現重元素,如黃金,是在宇宙爆炸中形成的。
自那次事件後,LIGO-Virgo網絡又自信地探測到了一次涉及中子星的碰撞,儘管它沒有被光基望遠鏡看到。有了LIGO-India在天空中的眼睛,發現這些所謂的多信使事件(光和引力波是信使)會成為一項更容易的任務。
LIGO-India的一些前期建設活動已經進行,如LIGO-India建築物的設計、通往該地的道路建設以及真空室的製造和測試。該設施將由印度研究人員與LIGO團隊的成員共同建造。
這種國際合作已經帶來了兩國之間的思想交流和新關係。例如,作為加州理工學院夏季本科生研究獎學金(SURF)計劃的一部分,數十名印度學生被選中與LIGO團隊一起工作。此外,加州理工學院計劃邀請幾位來自印度的訪問科學家在加州理工學院進行LIGO工作。
“在國際網絡中擁有遙遠的第三個LIGO觀測站,這得益於共同的儀器設計、調試知識、技術協調和靈敏度,將實現LIGO的一個長期目標,”LIGO漢福德觀測站運營的前副主任弗雷德-拉布說,他已經為LIGO-印度項目工作了近十年。”這將改變科學的遊戲規則”。