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全球重⼒波探測器再啟動以探索宇宙奧秘

就是今天!LVK 重⼒波觀測團隊將要重啟新的⼀期觀測計畫,新⼀期的觀測將採⽤升
級過的儀器,搭配更新、更準確的訊號模式,以及更先進的數據分析⽅法。LVK 團隊
是由美國 LIGO 重⼒波天文台、歐洲 Virgo 重⼒波天文台以及⽇本 KAGRA 重⼒波天
文台所共同組成,期望能探測到因為⿊洞互相碰撞或其他劇烈宇宙事件所產⽣的時空
漣漪。
這⼀期的觀測計畫(稱為 O4),將是迄今最靈敏的重⼒波搜索⾏動,預期可使重⼒波
天文學提升到另⼀個新的⽔平。O4 觀測期⾃ 2023 年 5 ⽉ 24 ⽇開始後,會接連持續 20
個⽉的時間,其中包括最多兩個⽉的調試時間。LVK 中的 LIGO 及 KAGRA 會在 5 ⽉
24 ⽇就開始正式運作,但 KAGRA 會在⼀個⽉後稍作暫停,等硬體升級過後再重新加
入 O4。⽽ Virgo 則預計會在今年(2023)稍後時間⼀起加入觀測的⾏列。
LIGO 科學研究團隊(LSC)副發⾔⼈ Jess McIver 說:「由於過去幾年全球⼀千多名
科研⼈員的努⼒,我們對來⾃宇宙的重⼒波作出有史以來最深入的探索。這意味著我
們將更了解⿊洞和中⼦星,也增加了發現未知天文或物理現象的機會,對此我們非常
期待。」
Virgo 正繼續進⾏調校測試的⼯作,務求在正式加入 O4 前進⼀步提升其靈敏度。最近
新當選的 Virgo 發⾔⼈ Gianluca Gemme 表⽰:「雖然⽬前 Virgo 還沒有達到預期的靈
敏度,但在過去的幾個⽉裡,我們已經成功找到很多不同的雜訊源頭,並且在靈敏度
⽅⾯取得了很好的進展。我們相信提升探測器靈敏度使其最佳化,是使其科學潛⼒最
佳化的重要⽅式。」
KAGRA ⽬前已經達到當初預期在 O4 初期的靈敏度。KAGRA 科學⼤會主席横⼭順⼀
補充:「KAGRA 是在 LIGO 問世 20 年後,世界上⾸座第 2.5 代的重⼒波探測器。
KAGRA 會參與 O4 第⼀個⽉的觀測,之後會恢復調校⼯作,以進⼀步提⾼ KAGRA 的
靈敏度,並希望藉此可以盡快捕獲到由 KAGRA 偵測到的重⼒波事件。」
隨著探測器靈敏度的提⾼,O4 將前所未有更全⾯的觀測我們的宇宙,當更多的重⼒波
天文事件被探測到,我們也能夠從數據中獲得更多包括天文物理學和宇宙學的獨特資
訊。這將為科學家測試愛因斯坦廣義相對論,以及推斷宇宙中「死亡星體」的真實數
量提供極⼤的幫助。
⾃ 2015 年⾸次探測到重⼒波,LIGO 和 Virgo 於兩年後探測到兩顆中⼦星合併,藉由
與世界各地的天文台合作觀測,從⽽發現了名為「千新星」的爆炸。截⾄上⼀期觀測
期 O3,總共偵測到 80 多個⿊洞合併事件、兩個可能的中⼦星合併事件以及⼀些很可
能是⿊洞與中⼦星合併的事件。我們期望在 O4 觀測到更多更奇特的事件,以對宇宙本
質獲得更新的⾒解。
如同先前的幾個觀測期,所有的重⼒波偵測事件將在 O4 期間盡可能即時的向⼤眾公布
。有關如何接收通知以及想要了解其中內容,可詳閱:
https://wiki.gw-astronomy.org/OpenLVEM。
重⼒波天文台介紹
LIGO 由美國國家科學基⾦資助(NSF),並由加州理⼯學院和⿇省理⼯學院設計、建
造及負責營運。Advanced LIGO 項⽬的資⾦主要來⾃ NSF,⽽德國(⾺克斯普朗克學
會)、英國(科學技術設施委員會)和澳⼤利亞(澳⼤利亞研究委員會)亦對該計畫
作出非常重⼤的貢獻。由來⾃世界各地的 1,500 多名科學家組成的 LIGO 科學研究團
隊,共同參與了這項研究⼯作,其中也包括歐洲 GEO 重⼒波的合作團隊。其他的合作
夥伴詳列於 http://ligo.org/partners.php。
Virgo 團隊⽬前由來⾃ 15 個不同國家(主要是歐洲)的 143 個機構的⼤約 850 名成員
組成。位在義⼤利比薩附近的 Virgo,主要由歐洲重⼒波天文台(EGO)負責營運,
並由法國國家科學研究中⼼(CNRS)、義⼤利國家核物理研究所(INFN)和荷蘭國
家亞原⼦物理研究所(Nikhef)共同出資⽀持。Virgo 團隊的成員列表請⾒
https://www.virgo-gw.eu/about/scientific-collaboration/ 。關於其他更多相關資訊,請詳閱
Virgo 官網 https://www.virgo-gw.eu。
位於⽇本岐⾩縣神岡市的 KAGRA 是⼀座臂⻑ 3 公⾥的雷射⼲涉儀。 主責機構為東京
⼤學宇宙射線研究所(ICRR),該計畫是由⽇本國立天文台(NAOJ)和⾼能加速器
研究組織(KEK)共同主辦。KAGRA 團隊由來⾃ 17 個國家或地區的 115 個研究所的
480 多名成員組成。有關更多 KAGRA 的資訊,可以詳閱:
https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/
http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA。
如想知道更多有關 LVK 團隊的合作及其研究詳情,請參閱有關網站。