歐洲開始設計第三代引力波望遠鏡

在歐盟向一項設計研究提供300萬歐元的資助后，物理學家日前公布了他們的引力波望遠鏡研制計劃，該項目為研究宇宙打開了一扇新的窗口。
　　
　　研究人員希望耗資10億歐元的愛因斯坦望遠鏡(ET)不但能夠探測所謂的時空微脈動——在這10年里，許多探測器都希望能夠實現這一目標，而且能夠對形成它們的宇宙大災難作出詳細的觀測——包括黑洞或中子星融合以及超新星塌陷。
　　
　　愛因斯坦望遠鏡的科學協調人、意大利佩魯賈市核子物理研究所的MichelePunturo表示：“它將提供一幅與質量相關的宇宙補充圖像。”
　　
　　根據阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論的預測，探測引力波的難度之大是出了名的。
　　
　　現階段的探測器——包括美國的雙子LIGO儀器、歐洲的Virgo和GEO600，以及日本的TAMA——迄今為止在這項研究中都是空白，盡管它們已經限制了來自不同電勢源的引力釋放。
　　
　　這些探測器通過讓激光束沿著兩個數千米長的正交臂反復彈跳而進行工作。
　　
　　當一個引力波穿越探測器時，它將壓縮一條臂并伸展另一條臂，此時這兩條臂所遇到的一部干涉儀將嘗試測量這一微小的長度差異——甚至不足一個原子核的寬度。
　　
　　LIGO和Virgo目前正在進行版本升，從而使它們的敏感度至少比原始水平增加10倍。
　　
　　研究人員希望這種第二代探測器在2015年聯機后，每年能夠探測數以萬計的電勢源。
　　
　　Punturo指出：“如果一個來源在1年后仍然沒有被發現，那么不是理論就是探測器有毛病了。”
　　
　　愛因斯坦望遠鏡是第三代探測器的優異個代表，其目標是實現另一個10倍改進計劃。
　　
　　愛因斯坦望遠鏡的探測臂將有10千米長，它們將被建造于地下100多米深的隧道中。這些隧道實際上將包含以不同頻率操作的兩部探測器，它們將共同覆蓋可在地球上探測到的頻率——從1赫茲到10千赫。
　　
　　研究人員希望，愛因斯坦望遠鏡的作用能夠遠遠超過簡單的電勢源探測，以及辨別它們的一些屬性。如果幸運的話，它將能夠穿越宇宙的歷史，回到宇宙微波背景輻射形成之前——當時的宇宙對于電磁輻射而言是不透明的。
　　
　　為期3年的愛因斯坦望遠鏡設計研究將有200多位科學家參與其中。研究人員現在的目標是組建自己的團隊，并開始開發修建愛因斯坦望遠鏡所必需的激光、光學和機械技術。
　　
　　Punturo表示：“我們需要將這種概念的采集轉化為一部實實在在的裝置。”為了實現這一目標，研究人員將需要更多的資金，并且他們也必須同資助機構展開微妙的合作過程，從而為愛因斯坦望遠鏡的建設籌措資金。