印度已經(jīng)批準(zhǔn)了LIGO-印度的建設(shè),這個(gè)引力波觀測站將加入一個(gè)全球網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)確定引力波源的能力并回答關(guān)于宇宙的基本問題。印度政府已經(jīng)完成了開始建設(shè)LIGO-India所需的最后行政手續(xù),這是一個(gè)幾乎與LIGO(激光干涉儀引力波觀測站)雙胞胎設(shè)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(shí)間漣漪后創(chuàng)造了歷史。
印度政府將花費(fèi)約3.2億美元建造LIGO-India,預(yù)計(jì)將在本世紀(jì)末進(jìn)行首次觀測。
加州理工學(xué)院LIGO實(shí)驗(yàn)室的執(zhí)行主任David Reitze說:"在過去的幾年里,我們非常努力地將LIGO探測器帶到印度。從印度政府那里獲得綠燈是一個(gè)非常受歡迎的發(fā)展,它不僅會(huì)使印度受益,而且會(huì)使整個(gè)國際引力波界受益。"
加州理工學(xué)院物理學(xué)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(shù),"他與Reitze和LIGO團(tuán)隊(duì)的其他人一起幫助領(lǐng)導(dǎo)LIGO-India的開發(fā),并與印度科學(xué)家合作。
LIGO-India是LIGO實(shí)驗(yàn)室(由加州理工學(xué)院和麻省理工學(xué)院運(yùn)營,由美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)資助)與印度的拉賈-拉曼納先進(jìn)技術(shù)中心(RRCAT)、等離子體研究所(IPR)、大學(xué)間天文學(xué)和天體物理學(xué)中心(IUCAA)以及原子能部建筑服務(wù)和房地產(chǎn)管理司(DCSEM)之間的合作。計(jì)劃中的設(shè)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(gè)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(dá)市附近。
當(dāng)LIGO-India完成后,它將加入一個(gè)全球引力波觀測站網(wǎng)絡(luò),其中包括意大利的Virgo和日本的KAGRA。憑借其先進(jìn)的引力波感應(yīng)技術(shù),LIGO-India將極大地提高科學(xué)家確定引力波源天空位置的能力。由于它在地球上相對(duì)于LIGO、Virgo和KAGRA的位置,它還將填補(bǔ)當(dāng)前引力波網(wǎng)絡(luò)的盲點(diǎn)。
Adhikari說:"LIGO-India將把我們對(duì)引力波事件的定位精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。這將大大增強(qiáng)我們回答關(guān)于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(yán)格地測試愛因斯坦的廣義相對(duì)論。"
"我非常高興得知印度內(nèi)閣批準(zhǔn)為那里的引力波觀測站提供建設(shè)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(jià)值觀和愿望,不僅可以實(shí)現(xiàn)奇妙的發(fā)現(xiàn),更重要的是可以激發(fā)人才的活力,釋放各地的創(chuàng)新。利用美國國家科學(xué)基金會(huì)資助的LIGO合作項(xiàng)目開發(fā)的高科技干涉儀組件,LIGO-India將增強(qiáng)現(xiàn)有的引力波探測器網(wǎng)絡(luò)--美國的兩個(gè)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并更有力地監(jiān)測其信號(hào)。這將大大促進(jìn)世界各地的研究人員,他們將把光學(xué)和射電望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果與引力波網(wǎng)絡(luò)的信息結(jié)合起來,對(duì)宇宙進(jìn)行新的發(fā)現(xiàn)。"
到目前為止,LIGO和Virgo已經(jīng)探測到了數(shù)十次黑洞之間碰撞的巨大聲響。2017年,這兩個(gè)天文臺(tái)還探測到中子星之間的碰撞,不僅發(fā)出了引力波,還發(fā)出了跨越電磁波譜的強(qiáng)大光波。由于所有三個(gè)引力波探測器(LIGO的雙胞胎設(shè)施和Virgo)在2017年的事件中都在觀察天空,科學(xué)家們能夠縮小事件發(fā)生的天空區(qū)域。這被證明是指導(dǎo)光基望遠(yuǎn)鏡確定壯觀爆炸的精確位置的一個(gè)關(guān)鍵因素?;诠饩€的觀察導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)重元素,如黃金,是在宇宙爆炸中形成的。
自那次事件后,LIGO-Virgo網(wǎng)絡(luò)又自信地探測到了一次涉及中子星的碰撞,盡管它沒有被光基望遠(yuǎn)鏡看到。有了LIGO-India在天空中的眼睛,發(fā)現(xiàn)這些所謂的多信使事件(光和引力波是信使)會(huì)成為一項(xiàng)更容易的任務(wù)。
LIGO-India的一些前期建設(shè)活動(dòng)已經(jīng)進(jìn)行,如LIGO-India建筑物的設(shè)計(jì)、通往該地的道路建設(shè)以及真空室的制造和測試。該設(shè)施將由印度研究人員與LIGO團(tuán)隊(duì)的成員共同建造。
這種國際合作已經(jīng)帶來了兩國之間的思想交流和新關(guān)系。例如,作為加州理工學(xué)院夏季本科生研究獎(jiǎng)學(xué)金(SURF)計(jì)劃的一部分,數(shù)十名印度學(xué)生被選中與LIGO團(tuán)隊(duì)一起工作。此外,加州理工學(xué)院計(jì)劃邀請幾位來自印度的訪問科學(xué)家在加州理工學(xué)院進(jìn)行LIGO工作。
"在國際網(wǎng)絡(luò)中擁有遙遠(yuǎn)的第三個(gè)LIGO觀測站,這得益于共同的儀器設(shè)計(jì)、調(diào)試知識(shí)、技術(shù)協(xié)調(diào)和靈敏度,將實(shí)現(xiàn)LIGO的一個(gè)長期目標(biāo),"LIGO漢福德觀測站運(yùn)營的前副主任弗雷德-拉布說,他已經(jīng)為LIGO-印度項(xiàng)目工作了近十年。"這將改變科學(xué)的游戲規(guī)則"。
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