重力波探測器可望獲得重大突破或改變對宇宙的認識
美國加州大學河濱分校一個研究團隊在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上發表的研究,展示了光學技術的新突破,有望大幅提升LIGO(激光干涉儀引力波天文台)等重力波探測器的性能。

自2015年首次探測到重力波以來,LIGO已徹底改變了我們對宇宙的觀測方式。然而,為了探測宇宙早期(如第一批恆星形成之前)的引力波訊號,需要將雷射功率提升至1兆瓦以上,這遠超LIGO當前能力。
研究团队开发了一种新型低噪声、高分辨率自适应光学系统,能够校正LIGO反射镜因激光功率增加而产生的热畸变。这一技术突破不仅能够显著提高引力波探测器的灵敏度,还为下一代天文台的建设奠定了基础。引力波是由大质量天体(如黑洞或中子星)碰撞或加速引起的时空涟漪,其探测为我们提供了研究极端天体物理现象的新途径。
LIGO由兩個4公里長的雷射干涉儀組成,分別位於華盛頓州和路易斯安那州。截至目前,LIGO已探測到約200次恆星質量緻密天體(如黑洞和中子星)的合併事件。未來,計畫建造下一代重力波天文台「宇宙探索者」(Cosmic Explorer),大小將是LIGO的10倍,將進一步提升人類太空探測能力,使我們能夠觀測到宇宙更早的訊號,甚至接近宇宙大爆炸後的0.1%時期。
