Neitsyt (interferometri)

Neitsyt (joskus tyylitelty nimellä VIRGO ) on ranskalais-italialainen gravitaatioaallonilmaisin, joka sijaitsee EGO:ssa (European Gravitational Observatory) ( Cascinan kunta lähellä italialaista Pisan kaupunkia ), sekä samanniminen yhteistyö, joka kehittää ja ylläpitää sitä. Vuonna 2016 observatoriossa työskenteli 338 työntekijää [1] . Osoite: European Gravitational Observatory, Via Edoardo Amaldi, Santo Stefano a Macerata, 56021 - Cascina (PI) - Italia.

Neitsyt-kompleksin rakentaminen valmistui kesäkuussa 2003 ja maksoi 72 miljoonaa euroa, ja ensimmäiset tieteelliset tiedot saatiin toukokuussa 2007. Vuonna 2012 kehitettiin projekti ilmaisimen päivittämiseksi Advanced Virgoksi. Päivitetyn asennuksen lanseeraus tapahtui vuonna 2017 ja herkkyyttä lisättiin noin 10-kertaiseksi.

Laite

Ilmaisimen pääosa on Michelson-laserinterferometri , jonka kukin varsi on 3 kilometriä pitkä. Signaalien heijastukset käsivarsien päissä kasvattavat niiden tehollisen pituuden 120 kilometriin. Virgon herkkyysalue on 10 - 6000 hertsiä , optimaalisesti mittaustarkkuus saavuttaa . Kantaman leveys yhdessä anturin korkean herkkyyden kanssa mahdollistaa toivottavasti sen avulla havaitsemisen supernovaräjähdyksistä ja binäärijärjestelmien fuusioista peräisin olevan gravitaatiosäteilyn galaksissamme ja monissa sen lähellä esimerkiksi koko alueelta. Neitsyt klusteri .

Vaaditun korkean herkkyyden saavuttamiseksi Virgolle on kehitetty ainutlaatuisia suuritehoisia ultrastabiileja lasereita , erittäin heijastavia peilejä , seismisestejä ja asento- ja suuntaohjaimia.

Virgon optinen osa käyttää yhtä vakaimmista koskaan rakennetuista lasereista (2009). Yli 99,999 %: n heijastuskyvyn ja nanometrin muototarkkuuden peilien tuotantoa varten rakennettiin erityinen optisten pinnoitteiden tehdas. Interferometrin optisten osien eristäminen seismiseltä melulta saadaan aikaan kymmenen metriä korkeilla monivaiheisilla heilurijärjestelmillä. Interferometrin sisäosa tyhjennetään millibaarin paineeseen ilmamelun poistamiseksi. Tämä osa sisältää kaksi putkea, joiden pituus on 3 kilometriä ja halkaisija 1,2 metriä, ja se on siten Euroopan suurin tyhjiölaitteisto (6800 m³) ja kolmanneksi suurin maailmassa ( LIGO -interferometrien jälkeen ). Putket lepäävät 20-metrisillä betonielementeillä, joita tukee noin tuhat betonipaalua, jotka on syvennetty 20-50 metriä, jotta ne ulottuvat kerroksiin, joihin ei kohdistu pintavärähtelyä. Tällaisen alhaisen paineen saavuttamiseksi putket valmistettiin käyttämällä erityistä tekniikkaa, mukaan lukien vedyn desorptio putkien metallista; lisäksi ennen jokaista interferometrin käyttöjaksoa putket lämmitetään 150 °C:seen useiksi päiviksi vesihöyryn poistamiseksi.

Tieteelliset tulokset

LIGO- ja Virgo- yhteistyö on sopinut käsittelevänsä yhdessä ilmaisimien tietoja. Helmikuun 11. päivänä 2016 he ilmoittivat ensimmäisestä suorasta gravitaatioaaltojen havainnosta [2] . Vaikka Virgo-yhteistyö osallistui tähän löytöyn, itse signaali kuitenkin tallennettiin vain herkemmille LIGO-asennuksille (syyskuussa 2015).

Ensimmäinen kaikkien kolmen ilmaisimen (Neitsyt ja kaksi LIGO) havaitsema painovoimasignaali havaittiin elokuussa 2017. Se todisti kahden mustan aukon, joiden massa on noin 31, ja 25 Auringon massan yhdistymisestä 1,8 miljardin valovuoden päässä Maasta [3] .

Galleria

• Yleinen muoto

• Yksi Virgon keskusaseman rakennuksista

• Ilmakuva kompleksista

• Näkymä yhdelle Virgo-putkesta sen yläpuolella olevalta sillalta

• Näkymä kahdesta Virgo-putkesta samasta sillasta vastakkaiseen suuntaan

• Ilmakuva kompleksista

• Laitteen kaavio

• Interferometrin optinen asettelu

• Uuden Advanced Virgo -interferometrin peiliripustuskaavio

• Interferometrin alkuperäisen version, 2011, suurimman saavutetun herkkyyden käyrä

• Erilaisten gravitaatioaaltojen havaitsemiskeinojen suunnittelu ja saavutetut herkkyydet

Muistiinpanot

1. ↑ Virgo - yhteistyötietokanta  . Neitsyt. Haettu 29. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 29. helmikuuta 2016.
2. ↑ Igor Ivanov. Gravitaatioaallot ovat auki! . Elements of Big Science (11. helmikuuta 2016). Käyttöpäivä: 14. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 14. helmikuuta 2016. (Venäjän kieli)
3. ↑ LIGO :n ja Virgon havainnoimat gravitaatioaallot mustan aukon yhdistelmästä

Linkit

• Virallinen verkkosivusto  (italialainen)
• Kuvaus Virgosta EGO - verkkosivustolla  Arkistoitu 13. heinäkuuta 2006 Wayback Machinessa