意大利引力波探測器因故障推遲重啟

不久以后，物理學家將繼續對天體物理學“怪物”——黑洞和中子星碰撞產生的引力波進行探測。但是，3個探測器之一、位于意大利的室女座探測器（Virgo）目前卻遇到了技術問題，將延遲其重新啟動的時間。3年前，所有探測設施為了維護和升級而關閉。而在接下來的幾個月里，將只有美國路易斯安那州和華盛頓州激光干涉引力波天文臺 （LIGO）的兩個探測器接受數據，這使得在太空中精確定位信號源變得更加困難。

意大利國家核物理研究所（INFN）物理學家、Virgo的調試協調員Fiodor Sorrentino說，問題似乎不是來自于升級，而是產生噪聲的舊部件，這些噪聲會淹沒許多信號。

2015年，LIGO首次探測到兩個巨大的黑洞相互旋轉合并時產生的漣漪。兩年后，LIGO和Virgo在附近發現了兩顆中子星的合并。迄今為止，這3個探測器已經記錄了90多次黑洞合并和兩次中子星合并。

每個探測器都是一個巨大的L形光學裝置，稱為干涉儀。鏡子懸掛于干涉儀每條臂的兩端，激光在鏡子之間反射。整個裝置處于真空室中，一個精心設計的懸掛系統支撐著每面鏡子。

Virgo的問題似乎出現在懸掛系統和鏡子上。

每面重達40公斤的鏡子掛在一對薄玻璃纖維上。2022年11月，支撐一面鏡子的纖維斷裂。Sorrentino說，雖然鏡子下降的距離很小，但震動似乎使附著在鏡子上用于固定它的4塊磁鐵中的一塊松動了。磁鐵的運動使玻璃產生了振動。此外，另一條臂上的一面鏡子在2017年遭遇了類似的情況，現在看來，其內部似乎有一個小裂縫。

INFN的物理學家Gianluca Gemme說，這些問題直到最近才變得明顯起來。研究人員要打開真空室，從一面鏡子上取下松動的磁鐵，并更換另一面鏡子。 Gemme說，這項工作應該會在7月之前完成。“如果一切順利，沒有額外的隱藏噪聲源，Virgo應該能夠在秋天加入LIGO。”Gemme說。

威斯康星大學密爾沃基分校天體物理學家Patrick Brady說，兩個LIGO探測器運行良好，應該為5月24日的重啟做好了準備。但Virgo的暫時缺席將限制科學研究的開展。3個探測器可以精確定位天空中的信號源，誤差在幾十平方度以內。如果是兩個，定位會變得不精準。

但Brady說，即使只有LIGO，長達18個月的運行也應該產生大量的科學成果。LIGO探測器的靈敏度已經比以前提高了30%，每2至3天就能發現一次黑洞合并。在這樣的情況下，科學家應該能確定黑洞質量的分布，并有可能揭示不尋常的合并，比如向不同方向旋轉的黑洞之間的合并。這些信息有助于揭示黑洞對是如何形成的。