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新技术使LIGO能够更深入地观察遥远的宇宙
热成像可以促进未来引力波探测器
来源:加州大学河滨分校加州大学河滨分校的科学家们开发了一种新方法，通过解决引力波天文台面临的最大挑战之一来帮助引力波天文台看得更远：探测器中心的巨大镜子中由热引起的微小扭曲。
这项技术发表在《经典与量子引力》杂志上的一篇论文中，它使用热成像来揭示强大激光引起的微观扭曲。通过更精确地测量这些扭曲，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）等天文台可以提高其灵敏度并检测更弱、更远的引力波事件。
领导这项研究的加州大学河滨分校物理和天文学副教授乔纳森·理查森 (Jonathan Richardson) 表示：“下一代引力波探测器的目标是达到当今仪器灵敏度的 10 倍左右。” “实现这一目标的一个关键障碍是减少限制测量精度的基本量子力学噪声。”
LIGO 通过测量小于质子宽度的距离变化来探测引力波（由加速大质量物体产生的时空波纹）。为了进行这些测量，激光在 4 公里长的天文台中循环，功率接近 1 兆瓦。
尽管 LIGO 的镜子是有史以来最纯净的光学元件之一，但它们仍然吸收了一小部分激光。由此产生的热量只会使镜子的形状改变几纳米，使激光束稍微扭曲并降低探测器的灵敏度。
研究人员已经知道如何通过对镜子应用仔细控制的加热模式来抵消这些扭曲。挑战在于准确确定镜子如何变形，以便应用最佳加热模式。
理查森表示，这项工作填补了未来天文台所需技术的重要空白。