Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія (ЛІГО) (англ. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) — проєкт, запропонований у 1992 році Кіпом Торном і Рональдом Древером з Каліфорнійського технологічного інституту та Райнером Вайсом з Массачусетського технологічного інституту. Проєкт фінансується американським Національним науковим фондом. На створення лабораторії було витрачено 365 000 000 доларів, цей проєкт є найамбітнішим серед усіх, що коли-небудь фінансувалися фондом. Міжнародна наукова спільнота Лазерної інтерферометричної гравітаційно-хвильової обсерваторії є колективом дослідників, що зростає з кожним роком: близько 40 науково-дослідних інститутів і 600 вчених, що працюють над аналізом даних, які надходять з ЛІГО й інших обсерваторій.
 Контрольна кіманата LIGO в Хенфорді, штат Вашингтон | |
| Інші назви | LIGO  |
|---|---|
| Розташування | Генфордський ядерний комплекс, штат Вашингтон |
| Координати | 46°27′18″ пн. ш. 119°24′27″ зх. д. / 46.4551444° пн. ш. 119.4076556° зх. д. 30°33′46″ пн. ш. 90°46′27″ зх. д. / 30.5628944° пн. ш. 90.7742417° зх. д. |
| Організація | |
| Довжина хвилі | 43-10000 км (30-7000 Гц) |
| Збудовано | 1999 |
| Перше світло | 23 серпня 2002 |
| Стиль телескопа | обсерваторія гравітаційних хвиль |
| Діаметр | 4000 м |
| Вебсайт | ligo.org |
 Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія у Вікісховищі | |
Цілі і завдання
Головне завдання LIGO — експериментальне виявлення гравітаційних хвиль космічного походження. Ці хвилі вперше були передбачені в загальній теорії відносності Альберта Ейнштейна в 1916 році, коли ще не існувало технологій, необхідних для їх виявлення. Вперше непрямі свідчення на користь їхнього існування були отримані Расселлом Галсом та Джозефом Тейлором при вивченні пульсара . За відкриття гіпотетичної втрати пульсаром енергії на випромінювання гравітаційних хвиль, вчені були нагороджені Нобелівською премією з фізики за 1993 рік.
У серпні 2002 року обсерваторія LIGO почала безпосередній пошук доказів існування гравітаційних хвиль. Їх можна спостерігати в подвійних системах (зіткнення і взаємодії нейтронних зірок та чорних дір), при вибухах наднових зірок, поблизу пульсарів і в залишках гравітаційного випромінювання, породженого Великим вибухом. Теоретично обсерваторія може досліджувати і такі гіпотетичні явища як космічні струни та (англ. Domain wall, кордони, що розділяють регіони двох можливих мінімумів потенціальної енергії (вакууму)).
Обсерваторія бере участь в проєкті Einstein@Home.
Обсерваторії
LIGO складається з двох обсерваторій: в Лівінгстоні (штат Луїзіана) і в Генфорді (штат Вашингтон), віддалених одна від одної на 3002 кілометри. Оскільки швидкість поширення гравітаційних хвиль, як очікують, дорівнює швидкості світла, ця відстань дає різницю в 10 мілісекунд, яка дозволить визначити напрям на джерело зареєстрованного сигналу.
Основний елемент кожної обсерваторії — Г-подібна система, яка складається з двох чотирикілометрових плечей з високим вакуумом всередині. Всередині такої системи установлюється модифікованний інтерферометр Майкельсона, в кожному з плече́й якого завдяки додатковим дзеркалам з кварцевого скла утворюються резонатори Фабрі-Перо, ці дзеркала на особливому підвісі є пробними масами, відстань між якими змінює гравітаційна хвиля. Вона збільшує одне плече і одночасно скорочує друге.
Промінь лазера спочатку проходить через односторонє дзеркало, яке пропускає промінь від лазера і відбиває промінь, який повертається з інтерферометра, таким чином являючись рециркулятором потужності і дозволяючи замість 750-кіловатного лазера використовувати 200-ватний. Пізніше промінь входить в інтерферометр і розділюється світлоподільником на два промені, кожний з яких скеровується у відповідне плече інтерферометра і проходить резонатор Фабрі-Перо близько 280 разів, багаторазово відображаючись на кінці і на початку плеча, що значно підвищує чутливість інтерферометра. Пізніше промені з двох плечей складаються у фотодетекторі, і різниця ходу між ними викликає зміну струму в детекторі.
Одночасно з основним інтерферометром може бути використаний «малий» інтерферометр. Довжина плеча такого інтерферометра вдвоє менша (2 кілометри), а різкість резонаторів Фабрі-Перо в плечах та ж, що і у основного інтерферометра, що відповідає вдвоє меншому часу затухання. Внаслідок зменшення часу, теоретична розрахункова чутливість малого інтерферометра збігається з чутливістю основного інтерферометра на частотах вищих 200 Гц, але вдвічі гірша на низьких частотах.
Обсерваторія в Лівінгстоні працює з одним інтерферометром в основному режимі. В 2004 році цей інтерферометр був успішно удосконалений за рахунок установки, основаної на гідравлічних активної системи механічного шумозаглу́шування. Така система забезпечує ослаблення вібрацій на частотах 0,1—5 Гц на порядок. У цій смузі сейсмічні вібрації обумовлені, в основному, мікросейсмічними хвилями і антропогенними джерелами (дорожнім рухом, лісозаготілею і т. д.)
У Генфордській обсерваторії поряд з інтерферометром, ідентичним до Лівінгстонського, використовують також вдвоє менший інтерферометр. Завдяки обмежній сейсмічній активності в південно-східному Вашингтоні, в Генфорді допустимо було продовжувати використовувати пасивну систему шумозаглу́шування.
Оголошення про реєстрацію гравітаційних хвиль
11 лютого 2016 року науковці обсерваторії LIGO опублікували в журналі Physical Review Letters про успішне виявлення гравітаційних хвиль у сигналі, зареєстрованому о 09:51 UTC 14 вересня 2015 при злитті двох чорних дір масою ~ 30 сонячних мас, яке відбулося 1,3 млрд років тому на відстані більше мільярда світлових років від Землі.
Цікаві факти
У квітні 2023 року, Уряд Індії схвалив будівництво власного детектора гравітаційних хвиль, який побудують за проєктом американського детектора LIGO, на якому було вперше виявлено гравітаційні хвилі, передбачені Ейнштейном 100 років тому. На будівництво LIGO-India мають намір витратити близько 320 мільйонів доларів. Воно розпочнеться поблизу міста Аундха в штаті Махараштра. За словами розробників, це буде комплекс будівель, включно з L-подібним інтерферометром із 4-кілометровими рукавами. Що важливо розуміти, проєкти будівель уже завершили, дороги до об’єкта підведено, частину обладнання, а саме вакуумні камери, випробувано в лабораторії. Оскільки проєкт LIGO-India стане калькою з проєкту LIGO-USA, то про передачу технологій і проєктної документації сторони, цілком можливо, уже домовились.
Виноски
- Згідно з офіційним джерелом [ 15 квітня 2016 у Wayback Machine.] у майбутньому перед рециркулятором потужності лазерний промінь буде мати потужність 200 Вт, а не 20 Вт, як на рисунку, крім того, згідно тому ж джерелу [ 19 квітня 2016 у Wayback Machine.], циркулюча потужність буде дорівнювати 750 кВт, а не 100 кВт, як на рисунку.
- Вигляд з космосу
- Вигляд з космосу
- . BBC News. 11.02.2016. Архів оригіналу за 12 лютого 2016. Процитовано 3 жовтня 2017. (англ.)
- Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (11.02.2016). . Nature News. doi:10.1038/nature.2016.19361. Архів оригіналу за 12 лютого 2016. Процитовано 11 лютого 2016.
- (PDF). LIGO. 11 лютого 2016. Архів оригіналу (PDF) за 3 квітня 2016. Процитовано 11 лютого 2016.
- Вчені зафіксували гравітаційні хвилі [ 4 жовтня 2017 у Wayback Machine.] BBC News 11.02.2016
- Новий інструмент для дослідження Всесвіту збудують в Індії. // Автор: Олександр Гайдамашко. 30.04.2023, 19:20
- LIGO-India
- В Індії з'явиться новий інструмент для дослідження Всесвіту — що це означає 12.06.2023, 04:28
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Lazerna interferometrichna gravitacijno hvilova observatoriya LIGO angl Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory LIGO proyekt zaproponovanij u 1992 roci Kipom Tornom i Ronaldom Dreverom z Kalifornijskogo tehnologichnogo institutu ta Rajnerom Vajsom z Massachusetskogo tehnologichnogo institutu Proyekt finansuyetsya amerikanskim Nacionalnim naukovim fondom Na stvorennya laboratoriyi bulo vitracheno 365 000 000 dolariv cej proyekt ye najambitnishim sered usih sho koli nebud finansuvalisya fondom Mizhnarodna naukova spilnota Lazernoyi interferometrichnoyi gravitacijno hvilovoyi observatoriyi ye kolektivom doslidnikiv sho zrostaye z kozhnim rokom blizko 40 naukovo doslidnih institutiv i 600 vchenih sho pracyuyut nad analizom danih yaki nadhodyat z LIGO j inshih observatorij Lazerna interferometrichna gravitacijno hvilova observatoriya angl LIGOKontrolna kimanata LIGO v Henfordi shtat VashingtonInshi nazvi LIGO Roztashuvannya Genfordskij yadernij kompleks shtat VashingtonKoordinati 46 27 18 pn sh 119 24 27 zh d 46 4551444 pn sh 119 4076556 zh d 46 4551444 119 4076556 LIGO Hanford Observatory 30 33 46 pn sh 90 46 27 zh d 30 5628944 pn sh 90 7742417 zh d 30 5628944 90 7742417 LIGO Livingston Observatory OrganizaciyaDovzhina hvili 43 10000 km 30 7000 Gc Zbudovano 1999Pershe svitlo 23 serpnya 2002Stil teleskopa observatoriya gravitacijnih hvilDiametr 4000 mVebsajt ligo org Lazerna interferometrichna gravitacijno hvilova observatoriya u Vikishovishi Zapit LIGO perenapravlyaye syudi div takozh Cili i zavdannyaGolovne zavdannya LIGO eksperimentalne viyavlennya gravitacijnih hvil kosmichnogo pohodzhennya Ci hvili vpershe buli peredbacheni v zagalnij teoriyi vidnosnosti Alberta Ejnshtejna v 1916 roci koli she ne isnuvalo tehnologij neobhidnih dlya yih viyavlennya Vpershe nepryami svidchennya na korist yihnogo isnuvannya buli otrimani Rassellom Galsom ta Dzhozefom Tejlorom pri vivchenni pulsara PSR B1913 16 Za vidkrittya gipotetichnoyi vtrati pulsarom energiyi na viprominyuvannya gravitacijnih hvil vcheni buli nagorodzheni Nobelivskoyu premiyeyu z fiziki za 1993 rik U serpni 2002 roku observatoriya LIGO pochala bezposerednij poshuk dokaziv isnuvannya gravitacijnih hvil Yih mozhna sposterigati v podvijnih sistemah zitknennya i vzayemodiyi nejtronnih zirok ta chornih dir pri vibuhah nadnovih zirok poblizu pulsariv i v zalishkah gravitacijnogo viprominyuvannya porodzhenogo Velikim vibuhom Teoretichno observatoriya mozhe doslidzhuvati i taki gipotetichni yavisha yak kosmichni struni ta angl Domain wall kordoni sho rozdilyayut regioni dvoh mozhlivih minimumiv potencialnoyi energiyi vakuumu Observatoriya bere uchast v proyekti Einstein Home ObservatoriyiPivdennij detektor h rukav interferometra v Genfordi Princip detektuvannya Faktichni dani na 2015 rik LIGO skladayetsya z dvoh observatorij v Livingstoni shtat Luyiziana i v Genfordi shtat Vashington viddalenih odna vid odnoyi na 3002 kilometri Oskilki shvidkist poshirennya gravitacijnih hvil yak ochikuyut dorivnyuye shvidkosti svitla cya vidstan daye riznicyu v 10 milisekund yaka dozvolit viznachiti napryam na dzherelo zareyestrovannogo signalu Osnovnij element kozhnoyi observatoriyi G podibna sistema yaka skladayetsya z dvoh chotirikilometrovih plechej z visokim vakuumom vseredini Vseredini takoyi sistemi ustanovlyuyetsya modifikovannij interferometr Majkelsona v kozhnomu z pleche j yakogo zavdyaki dodatkovim dzerkalam z kvarcevogo skla utvoryuyutsya rezonatori Fabri Pero ci dzerkala na osoblivomu pidvisi ye probnimi masami vidstan mizh yakimi zminyuye gravitacijna hvilya Vona zbilshuye odne pleche i odnochasno skorochuye druge Promin lazera spochatku prohodit cherez odnostoronye dzerkalo yake propuskaye promin vid lazera i vidbivaye promin yakij povertayetsya z interferometra takim chinom yavlyayuchis recirkulyatorom potuzhnosti i dozvolyayuchi zamist 750 kilovatnogo lazera vikoristovuvati 200 vatnij Piznishe promin vhodit v interferometr i rozdilyuyetsya svitlopodilnikom na dva promeni kozhnij z yakih skerovuyetsya u vidpovidne pleche interferometra i prohodit rezonator Fabri Pero blizko 280 raziv bagatorazovo vidobrazhayuchis na kinci i na pochatku plecha sho znachno pidvishuye chutlivist interferometra Piznishe promeni z dvoh plechej skladayutsya u fotodetektori i riznicya hodu mizh nimi viklikaye zminu strumu v detektori Odnochasno z osnovnim interferometrom mozhe buti vikoristanij malij interferometr Dovzhina plecha takogo interferometra vdvoye mensha 2 kilometri a rizkist rezonatoriv Fabri Pero v plechah ta zh sho i u osnovnogo interferometra sho vidpovidaye vdvoye menshomu chasu zatuhannya Vnaslidok zmenshennya chasu teoretichna rozrahunkova chutlivist malogo interferometra zbigayetsya z chutlivistyu osnovnogo interferometra na chastotah vishih 200 Gc ale vdvichi girsha na nizkih chastotah Observatoriya v Livingstoni pracyuye z odnim interferometrom v osnovnomu rezhimi V 2004 roci cej interferometr buv uspishno udoskonalenij za rahunok ustanovki osnovanoyi na gidravlichnih aktivnoyi sistemi mehanichnogo shumozaglu shuvannya Taka sistema zabezpechuye oslablennya vibracij na chastotah 0 1 5 Gc na poryadok U cij smuzi sejsmichni vibraciyi obumovleni v osnovnomu mikrosejsmichnimi hvilyami i antropogennimi dzherelami dorozhnim ruhom lisozagotileyu i t d U Genfordskij observatoriyi poryad z interferometrom identichnim do Livingstonskogo vikoristovuyut takozh vdvoye menshij interferometr Zavdyaki obmezhnij sejsmichnij aktivnosti v pivdenno shidnomu Vashingtoni v Genfordi dopustimo bulo prodovzhuvati vikoristovuvati pasivnu sistemu shumozaglu shuvannya Ogoloshennya pro reyestraciyu gravitacijnih hvil11 lyutogo 2016 roku naukovci observatoriyi LIGO opublikuvali v zhurnali Physical Review Letters pro uspishne viyavlennya gravitacijnih hvil u signali zareyestrovanomu o 09 51 UTC 14 veresnya 2015 pri zlitti dvoh chornih dir masoyu 30 sonyachnih mas yake vidbulosya 1 3 mlrd rokiv tomu na vidstani bilshe milyarda svitlovih rokiv vid Zemli Cikavi faktiU kvitni 2023 roku Uryad Indiyi shvaliv budivnictvo vlasnogo detektora gravitacijnih hvil yakij pobuduyut za proyektom amerikanskogo detektora LIGO na yakomu bulo vpershe viyavleno gravitacijni hvili peredbacheni Ejnshtejnom 100 rokiv tomu Na budivnictvo LIGO India mayut namir vitratiti blizko 320 miljoniv dolariv Vono rozpochnetsya poblizu mista Aundha v shtati Maharashtra Za slovami rozrobnikiv ce bude kompleks budivel vklyuchno z L podibnim interferometrom iz 4 kilometrovimi rukavami Sho vazhlivo rozumiti proyekti budivel uzhe zavershili dorogi do ob yekta pidvedeno chastinu obladnannya a same vakuumni kameri viprobuvano v laboratoriyi Oskilki proyekt LIGO India stane kalkoyu z proyektu LIGO USA to pro peredachu tehnologij i proyektnoyi dokumentaciyi storoni cilkom mozhlivo uzhe domovilis VinoskiZgidno z oficijnim dzherelom 15 kvitnya 2016 u Wayback Machine u majbutnomu pered recirkulyatorom potuzhnosti lazernij promin bude mati potuzhnist 200 Vt a ne 20 Vt yak na risunku krim togo zgidno tomu zh dzherelu 19 kvitnya 2016 u Wayback Machine cirkulyucha potuzhnist bude dorivnyuvati 750 kVt a ne 100 kVt yak na risunku Viglyad z kosmosu Viglyad z kosmosu BBC News 11 02 2016 Arhiv originalu za 12 lyutogo 2016 Procitovano 3 zhovtnya 2017 angl Castelvecchi Davide Witze Witze 11 02 2016 Nature News doi 10 1038 nature 2016 19361 Arhiv originalu za 12 lyutogo 2016 Procitovano 11 lyutogo 2016 PDF LIGO 11 lyutogo 2016 Arhiv originalu PDF za 3 kvitnya 2016 Procitovano 11 lyutogo 2016 Vcheni zafiksuvali gravitacijni hvili 4 zhovtnya 2017 u Wayback Machine BBC News 11 02 2016 Novij instrument dlya doslidzhennya Vsesvitu zbuduyut v Indiyi Avtor Oleksandr Gajdamashko 30 04 2023 19 20 LIGO India V Indiyi z yavitsya novij instrument dlya doslidzhennya Vsesvitu sho ce oznachaye 12 06 2023 04 28