探测到引力波
探测到引力波……了解更多关于莫纳什LIGO研究团队的信息,他们参与了引力波的首次探测,以金博宝188欢迎你及成为这一科学分水岭时刻的一部分的感觉。
莫纳什大学在引力波发现中的作用
莫纳什大学的LIGO*科学合作(LSC)研究人员团队在LIGO*的关键硬件和软件组件的设计和实金博宝188欢迎你现中发挥了重要作用
2015年9月GW150914引力波探测解释:首次观测到引力波,首次直接探测到黑洞。
莫纳什大学的研究小组创建了一个检测系统——向探测器中注入假引力波。通过显示他们可以恢复假信号,这使得研究小组能够验证真正的引力波。
该团队在数据分析中发挥了关键作用;观测和解释由位于美国路易斯安那州和华盛顿的LIGO探测器产生的数据,也有助于LIGO镜子的设计,以控制它们在极端条件下的行为,从而显著提高LIGO的灵敏度
微弱的引力波。
*激光干涉引力波天文台
ARC卓越中心
莫纳什大学现在是引力波发现卓越中心(OzGrav).
新闻稿
引力波在爱因斯坦预言100年后被探测到
LIGO通过观测黑洞碰撞产生的引力波,为我们打开了一扇了解宇宙的新窗口
澳大利亚科学家在重大发现中发挥着关键作用
科学家们第一次观察到时空结构中的涟漪,即引力波,从遥远宇宙中的一次灾难性事件中到达地球。这证实了阿尔伯特·爱因斯坦1915年广义相对论的一个重要预测,并打开了一扇前所未有的宇宙新窗口。
引力波携带着关于其戏剧性起源和重力本质的信息,这些信息是其他方法无法获得的。物理学家得出结论,探测到的引力波是在两个黑洞合并产生一个更大质量的旋转黑洞的最后几分之一秒内产生的。这两个黑洞的碰撞曾被预测过,但从未被观测到。
引力波于2015年9月14日凌晨5点51分被探测到。由位于美国路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的双激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测器探测到。LIGO天文台由美国国家科学基金会(NSF)资助,由加州理工学院和麻省理工学院设计、建造和运营。
这一发现已被接受发表在杂志上物理评论快报由LIGO科学合作组织(包括澳大利亚干涉重力天文学联合会以及GEO600合作项目)和处女座合作项目,他们使用了两个LIGO探测器的数据。
来自澳大利亚国立大学(ANU)、阿德莱德大学、墨尔本大学、西澳大利亚大学(UWA)、莫纳什大学和查尔斯斯特大学的澳大利亚科学家为这一发现做出了贡献,并帮助建造了一些用于探测引力波的超灵敏仪器。
来自澳大利亚国立大学的澳大利亚高级LIGO合作伙伴关系的领导人大卫·麦克利兰教授说,这次观测将开辟新的研究领域,帮助科学家更好地了解宇宙。金博宝188欢迎你
“这两个黑洞的碰撞是有记录以来最剧烈的事件,”麦克利兰教授说。
“为了探测到它,我们建立了有史以来最大的实验——两个相距4000公里的探测器——用有史以来最灵敏的设备探测到有史以来最小的信号。”
阿德莱德大学副教授彼得·维奇说,这一发现是澳大利亚和国际上数十年研究和开发的高潮。88宝金博金博宝188欢迎你
“先进的LIGO探测器是技术上的胜利,这一发现提供了爱因斯坦引力波和黑洞存在的不可否认的证据,”韦奇教授说。
“我花了35年的时间来研究这一发现,这次成功非常令人欣慰。”
西澳大学的大卫·布莱尔教授说,LIGO探测到的黑洞碰撞是以前所有望远镜都无法观测到的,尽管这是有史以来测量到的最猛烈的事件。
“引力波类似于以光速在太空中传播的声波,”布莱尔教授说。
“到目前为止,人类对宇宙一无所知。突然间,我们知道如何倾听。宇宙说话了,我们也明白了。”
来自莫纳什大学的LIGO研究员Eric Thrane博士说,随着它的第一个发现,LIGO已经改变了天文学家对宇宙的看法。金博宝188欢迎你
“引力波的发现表明,合并的黑洞比许多研究人员之前认为的更重,数量更多,”Thrane博士说。金博宝188欢迎你
“这对探测大量遥远黑洞来说是个好兆头——我们在莫纳什大学的团队进行了这项研究。金博宝188欢迎你看看还有哪些引力波来源等待着我们去发现,这将是非常有趣的。”
来自墨尔本大学的Andrew Melatos教授说,LIGO的成功预示着一个新的发现时代。
“人类正处于某种意义深远的开端。引力波让我们可以窥视到宇宙中一些最极端环境的中心,比如黑洞和中子星,在地球上的实验室永远无法复制的条件下做基本的物理实验,”梅拉托斯教授说。
“一想到我们现在有了一个新的、强大的工具,可以解开所有这些美丽物理学的秘密,我们就非常兴奋。”
查尔斯斯特大学的菲利普·查尔顿博士说,这一发现为研究宇宙打开了一扇新的窗口。
他说:“就像射电天文学导致宇宙微波背景的发现一样,‘看到’引力波频谱的能力可能会导致意想不到的发现。
澳大利亚国立大学研究广义相对论的苏珊·斯科特教授说,观察这次黑洞合并是对爱因斯坦理论的一次重要测试。
“它成功地通过了强重力环境下的第一次测试,这是一个重大胜利。”
“我们现在拥有一种工具,可以探测到比光更久远的宇宙,追溯到它的最早时期。”
此次发现中使用的澳大利亚技术已经衍生出许多商业应用。例如,测试和测量系统MOKU:Labs by Liquid Instruments的开发;地球物理勘探用航空重力仪的隔振用于风场远程测绘的高功率激光,以及用于天然气管道中甲烷泄漏的空中搜索。
LIGO研金博宝188欢迎你究由LIGO科学合作组织(LSC)进行,该组织由来自美国各地大学和其他14个国家的1000多名科学家组成。LSC的90多所大学和研究机构开发探测器技术并分析数据;金博宝188欢迎你大约有250名学生是这次合作的有力贡献者。
LSC探测器网络包括LIGO干涉仪和GEO600探测器。GEO团队包括马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所(AEI))、莱布尼茨Universität汉诺威的科学家,以及格拉斯哥大学、卡迪夫大学和英国其他大学的合作伙伴,由科学技术设施委员会(STFC)资助。重要的计算机资源由AEI Atlas集群、LIGO实验室、雪城大学和威斯康辛大学密尔沃基分校贡献。
LIGO最初是在20世纪80年代由麻省理工学院的荣誉物理学教授Rainer Weiss提出作为探测引力波的一种手段;加州理工学院理查德·p·费曼理论物理学名誉教授基普·索恩;以及同样来自加州理工学院的荣誉物理学教授罗纳德·德雷弗。
处女座的研究金博宝188欢迎你是由处女座科学合作组织进行的,该组织由250多名物理学家和工程师组成,属于18个不同的欧洲实验室,6个在法国国家科学研究中心(CNRS), 8个在意大利国家核科学研究所(INFN),荷兰Nikhef,匈牙利Wigner研究所,波兰POLGRAW小组和欧洲引力天文台(EGO),该实验室拥有处女座干涉仪。
这一发现是由于先进LIGO的能力增强而成为可能的,与第一代LIGO探测器相比,这一重大升级提高了仪器的灵敏度,使探测的宇宙体积大幅增加,并在第一次观测中发现了引力波。美国国家科学基金会为先进LIGO提供资金支持。德国(马克斯·普朗克学会)、英国(STFC)和澳大利亚(澳大利亚研究委员会)的资助组织也对该项目做出了重要承诺。金博宝188欢迎你使先进LIGO更加灵敏的几个关键技术已经由德国和英国GEO合作开发和测试。
澳大利亚研究贡献金博宝188欢迎你
阿奴设计、建造、安装和调试了一个系统,该系统在实验开始时稳定系统并将激光和反射镜彼此锁定。如果系统受到干扰,例如世界上任何地方的7级地震,该系统也会将系统拉回正轨。
澳大利亚国立大学还建造、安装和调试了30个小型光学转向镜,用于引导信号光束绕过干涉仪并进入探测器。
ANU在LIGO数据中搜索来自年轻超新星残骸的引力波,并与该大学的SkyMapper望远镜合作,寻找与第一次观测到引力波有关的闪光。
西澳大利亚大学参与稳定探测器,使其能够连续运行。我们对数据进行了独立分析,以验证信号,我们用Zadko机器人望远镜在天空中搜索,看看是否有可见光可见的爆炸。
阿德莱德大学开发并安装了超高精度光学传感器,用于纠正LIGO探测器内激光束的畸变,使探测这些微小信号所需的高灵敏度成为可能。
墨尔本大学继续在大型超级计算机上分析LIGO数据,以寻找宇宙中最极端的物体中子星发出的持续信号。
莫纳什大学在全球首次观测引力波GW150914的探测和解释相关关键软硬件组件的设计和实现中发挥了主导作用。
查尔斯斯特大学为探测器的特性、仪器校准的验证和引力波随机背景探测管道的开发做出了贡献。
CSIRO由LIGO承包为一些镜子提供涂层,精确控制的光学材料层和一层用于热屏蔽的黄金层。它们是有史以来最统一、最精确的。
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莫纳什LIGO研究团队金博宝188欢迎你
Eric Thrane博士
Eric Thrane博士
莫纳什大学讲师,LIGO科学合作组织成员
Eric Thrane博士于2015年初从加州理工学院加入莫纳什物理与天文学院。他的研究金博宝188欢迎你重点是天体物理学、宇宙学和引力波天文学。
自2011年以来,他一直担任LIGO四个数据分析小组之一的联合主席,研究来自LIGO探测器的数据。他在莫纳什大学的团队还研究了探测器本身的一些方面,例如,通过描述有问题的噪声源,这些噪声源可能会限制LIGO的灵敏度。他和他的团队证明,LIGO可以探测到通过晃动镜子引入的模拟引力波信号。这一审查过程有助于确保合作对引力波的首次发现充满信心。
Thrane博士称引力波GW150914的发现具有里程碑意义。“这是天文学历史上的一个分水岭。LIGO的探测代表了一种全新的天文学方法,可以解开宇宙的秘密。能够与国际LIGO合作实现这一发现是我的荣幸,”Thrane博士说。88宝金博
然而,他认为这一首次发现只是冰山一角。“引力波的发现表明,合并的黑洞比许多研究人员之前认为的更重,数量更多。金博宝188欢迎你我们在莫纳什大学的研究小组进行了这项研究,这对探测大量遥远的黑洞来说是个好兆头。金博宝188欢迎你看看还有哪些引力波来源等待着被发现,这将是很有趣的。”
观看视频埃里克发出引力波的声音
Paul Lasky博士
Paul Lasky博士
莫纳什大学讲师,LIGO科学合作组织成员
保罗·拉斯基博士是引力波天体物理学的博士后研究员。金博宝188欢迎你自2012年以来,拉斯基博士一直是LIGO科学合作组织的积极成员,他在LIGO的主要职责包括预测和搜索来自被称为中子星的超高密度恒星尸体的引力波,以及理解控制这些奇异物体的复杂物理学。
他最近的技术综述强调了中子星产生引力波的多种可能方式,在不久的将来可以用LIGO探测到。他目前专注于开发一种方法,在黑洞表面附近测试爱因斯坦的广义相对论,使用黑洞碰撞的引力波观测,例如第一次事件。
拉斯基博士还是澳大利亚帕克斯脉冲星定时阵列和国际脉冲星定时阵列的积极成员,这两个阵列都旨在利用最快速旋转的中子星(比厨房搅拌机旋转得还快!)来探测来自质量超过太阳10亿倍的超大质88宝金博量黑洞合并产生的引力波(相比之下,LIGO测量的黑洞质量约为太阳的10倍)。除了开发和实施数据分析算法,他还开创了将引力波观测与LIGO和脉冲星定时阵列相结合的新技术,这可以帮助我们了解宇宙的早期阶段。
拉斯基博士将引力波的发现描述为“令人兴奋”。“大约14亿年前,两个黑洞在一次碰撞中相撞,在不到一秒钟的时间里,释放出的能量超过了5000个太阳一生释放出的能量。这些能量以重力波的形式释放出来,一直向地球传播,直到2015年9月14日,它们导致LIGO的两台仪器发生了微小的摆动。拉斯基博士说:“我真的很荣幸能成为这个神奇团队的一员,这个团队使我们能够从这样一个灾难性的天文事件中探测到如此微小的摆动。”
尤里·莱文教授
尤里·莱文教授
莫纳什大学讲师,LIGO科学合作组织成员
尤里·莱文教授的主要研究方向是天体物理学引力波、中子星金博宝188欢迎你和超大质量黑洞(尤其是银河系中心的SgrA*)。
莱文教授在加州理工学院完成了LIGO物理学和天体物理学的博士学位,他的导师是LIGO项目的三位创始人之一基普·索恩教授。Levin的主要贡献是开发了一个理论框架,用于评估LIGO反射镜热波动引起的噪声,并指出了使用高质量反射涂层的重要性。Levin的工作已经在合作中得到广泛应用,并指导LIGO团队选择镜面材料,优化以提高LIGO的高级灵敏度。此外,莱文和他的同事们一起展示了一种特定类型的光学滤波器可以帮助减少干扰引力波测量的量子涨落。这些滤波技术将在未来的先进LIGO实验中实现。
高级LIGO发现了黑洞合并产生的引力波,这使莱文教授的注意力集中在物理学和天体物理学上,这些物理学可以从大量的黑洞合并中学到。“在最初的兴奋过后,考虑下一步是很重要的,”莱文教授说。“首先,探测器的噪声必须再降低一个数量级,以达到高级LIGO的目标灵敏度。然后,大量的新数据将带来大量的信号,就像我们今天庆祝的那样。我们必须聪明地思考如何处理所有这些数据。”
一部关于莱文教授和他的研究的电影金博宝188欢迎你可以在这里找到并且免费供媒体使用。
邓肯·加洛韦博士
邓肯·加洛韦博士
莫纳什大学讲师,LIGO科学合作组织成员
邓肯·加洛韦博士在麻省理工学院(MIT)担任博士后期间,通过对吸积中子金博宝188欢迎你星的x射线研究奠定了他的研究生涯。
他的研究金博宝188欢迎你兴趣包括搜索快速旋转中子星的引力波,以及搜索可能伴随LIGO探测到的引力波爆发的光学闪光。
充分利用这种收集宇宙信息的新方法的准备工作已经开始。莫纳什大学的一组研究人员,与华威大金博宝188欢迎你学和其他英国合作伙伴合作,正在拉帕尔马的加那利岛上开发一种机器人光学望远镜——引力波光学瞬态探测器(GOTO),以探测可能与引力波信号有关的光学闪光。
加洛韦博士解释了发现引力波的意义,以及这对未来研究的意义。金博宝188欢迎你LIGO首次探测到引力波为天体物理学带来了全新的机遇。与引力波信号相关的光学闪光的识别将使确定源的位置变得更加准确,并将显著增加从这些极端来源获得的信息量,”加洛韦博士说。
“但真正令人兴奋的方面是我们没有预测到的来源,历史表明,真正出乎意料的发现往往伴随着宇宙一扇全新窗口的打开。”
Letizia Sammut博士
Letizia Sammut博士
莫纳什大学博士后研究员,L金博宝188欢迎你IGO科学合作组织成员
Letizia Sammut博士积极参与LIGO的研究,自2009年以来一直是LIGO合作的金博宝188欢迎你一员。她于2015年加入莫纳什大学,现在负责从许多天体物理源的总和中寻找引力波,最著名的是黑洞的合并。这项搜索使用了由Eric Thrane博士(见上文)和其他LIGO合作者开发的技术。
Sammut博士的灵感来自于一个攻读引力波天体物理学博士学位的本科项目。在攻读博士学位期间,她开发并执行了对双星轨道上超高密度中子星引力波的搜索。
“在我博士论文的最后阶段参与第一次直接探测引力波,并期待着在莫纳什大学物理与天文学院引力波组开始我的新角色,这是非常令人兴奋的。这是一个令人着迷和有益的领域,我很高兴能参与其中,”Sammut博士说。
Sammut博士说:“在爱因斯坦首次预测引力波的存在近100年后,首次直接探测到引力波,并直接观测到两个合并的黑洞,标志着物理学和天文学的一项重大成就,这是基于数十年的仪器和技术发展的。”
克里斯·惠特尔
克里斯·惠特尔
莫纳什大学科学荣誉学生和LIGO科学合作组织成员
在本科学习期间,Chris Whittle在Eric Thrane博士的指导下完成了一个研究项目,研究利用机器学习技术在金博宝188欢迎你复杂的噪声模式海洋中检测阈下引力波信号的前景。克里斯今年将作为理学院的荣誉学生继续研究引力波探测的数据分析技术。
“我有幸加入LIGO科学合作组织,这让我有机会深入了解这一重大发现。我很高兴能在这样一个关键时期与LIGO社区合作,并让我自己的研究如此容易地得到最新发展的信息。”金博宝188欢迎你