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LIGO recevra une mise à jour quantique et trouvera des ondes gravitationnelles chaque jour.

Mise à jour planifiéeL’observatoire d’ondes gravitationnelles laser interférométrique de LIGO utilisera des méthodes quantiques ingénieuses, c’est devenu clair récemment. Cependant, c'est intéressant. Une mise à niveau de 35 millions de dollars permettra aux scientifiques d’attraper en moyenne une onde gravitationnelle par jour. Le record actuel de LIGO des 11 ondes gravitationnelles détectées peut être dépassé en une semaine.

Combien d'ondes gravitationnelles LIGO a-t-il trouvées?

Depuis 2024, amélioréLe détecteur, connu sous le nom de Advanced LIGO Plus, tentera d'utiliser la règle quantique bien connue, le principe d'incertitude de Heisenberg, pour améliorer la capacité d'une machine à détecter des pulsations dans l'espace-temps. Le principe d'incertitude de Heisenberg stipule qu'il est impossible de mesurer avec précision certaines propriétés, telles que la position et la quantité de mouvement d'un objet, en même temps.

Dans LIGO, cela se superpose au principe selon lequelles scientifiques suivent les ondes gravitationnelles. Dans chacun des deux détecteurs de l'observatoire situés à Livingston, en Louisiane, et à Hanford, dans le Washington, la lumière laser rebondit le long de deux manchons de 4 km en forme de G. Pour déterminer si une onde gravitationnelle passe, le point de rencontre des manches et les rayons se recombinent.

En raison de la mécanique quantique, cette lumière fluctuede deux manières: en phase, ce qui signifie le temps de l'onde lumineuse; et en amplitude, qui détermine l'intensité de la lumière. Ce changement confond les mesures LIGO, rendant plus difficile la détection des signaux subtils d'une onde gravitationnelle. Par conséquent, lors du prochain cycle de LIGO, qui débutera en avril, les scientifiques utiliseront pour la première fois une lumière quantique «comprimée» dans laquelle les oscillations de la phase lumineuse diminuent. En conséquence, LIGO capturera mieux les ondes à haute fréquence - des ondulations qui auront une fréquence plus élevée si elles sont converties en ondes sonores.

"C'est merveilleux, mais pas sans ses défauts,"dit le physicien Michael Zucker de Caltech. Les fluctuations de la puissance lumineuse augmentent, rendant difficile la mesure des ondes gravitationnelles à basse fréquence. "Vous n'êtes pas exempt du principe d'incertitude Heisenberg."

Mais dans Advanced LIGO Plus, les scientifiques utiliserontun système qui utilise le meilleur des deux systèmes, en pressant la lumière dans un sens pour réduire la fréquence des ondulations, et dans l’autre pour les signaux à fréquence plus élevée, afin d’améliorer les performances de la machine dans son ensemble. Un autre détecteur en Inde, LIGO-India, s'allumera simultanément avec Advanced LIGO Plus, afin d'utiliser les mêmes méthodes quantiques.

Et cela signifie que nous verrons chaque jour de nouvelles ondes gravitationnelles. Imaginez juste quelle image de l'univers s'ouvrira devant nous. Nous proposons de discuter de cela dans notre salle de discussion à Telegram.