Русская Википедия:KAGRA
KAGRA (Шаблон:Lang-en Шаблон:Lang-ru), ранее называемый LCGT (Шаблон:Lang-en Шаблон:Lang-ru) — японский детектор гравитационных волн, расположенный примерно в 200 км к западу от Токио, в подземной шахте Камиока в бывшем посёлке Шаблон:Нп5 (ныне часть города Хида) в префектуре Гифу в Японии. Он управляется Шаблон:Нп5 (ICCR — Institute for Cosmic Ray Research) Токийского университета.[1] Это первый в Азии детектор гравитационных волн, первый в мире, построенный под землёй, в подземной шахте, и первый в мире детектор в котором используются криогенные зеркала изготовленные из сапфира и охлаждаемые до 20 градусов выше абсолютного нуля −253,15 °C (20 К) для уменьшения теплового шума.[2]
История
ICCR был учреждён в 1976 году для исследования космических лучей. Проект LCGT был утверждён 22 июня 2010 года. В январе 2012 года переименован в KAGRA, где «KA» происходит от его местоположения в подземный шахте Камиока, а «GRA» — от гравитации и гравитационных волн.[3] Проект возглавляет лауреат Нобелевской премии по физике 2015 года, за открытие нейтринных осцилляций, Такааки Кадзита, сыгравший важную роль в финансировании и строительстве проекта.[4]
Были сконструированы два интерферометра прототипа детектора гравитационных волн для разработки технологий, необходимых для разработки KAGRA. Первый, TAMA 300, расположенный в городе Митака в кампусе Национальной астрономической обсерватории Японии, оснащен двумя 300-метровым плечами, и работал в 1998—2008 годах, что продемонстрировало осуществимость проекта создания KAGRA. Второй, Шаблон:Нп5, оснащенный 100-метровыми плечами, работает с 2006 года под землей рядом с KAGRA и используется для разработки криогенно охлаждаемых зеркал, которые должны повысить точность измерений KAGRA.
KAGRA имеет два плеча длиной 3 км, которые образуют лазерный интерферометрический детектор гравитационных волн. Используемый лазер имеет мощность около 80 Вт. Нижний предел обнаружения детектора — при амплитудах 3·10−24 на частоте 100 Гц. Он построен в Шаблон:Нп5 Шаблон:Нихонго, нейтрино и гравитационо волновой лаборатории, находящейся под землей в шахте Модзуми, принадлежащей камиокской горно-металлургической компании, недалеко от бывшего посёлка Шаблон:Нп5 (ныне часть города Хида), префектура Гифу, Япония. Шахта использовалась с начала 1980-х годов для обнаружения нейтрино. Однако это место не совсем подходит для KAGRA, поскольку шахта расположена в пористой скале, через которую просачивается дождевая вода. Вода проникала внутрь туннелей, и необходимо было установить водонепроницаемое покрытие, чтобы туннели оставались сухими. Весной, когда тает снег, насосы должны откачивать 1000 тонн воды в час.[5]
Ожидаемое количество распознанных событий в год — 2 или 3. KAGRA оптимизирован для обнаружения сигналов 100 Гц, которые соответствуют гравитационным волнам, излучаемым слиянием нейтронных звезд. Учитывая чувствительность KAGRA, ожидается, что он сможет распознать до 10 таких событий в год.[6] Измерения KAGRA дополнят измерения LIGO и Virgo и позволят с большей точностью определить местонахождение источника гравитационных волн.[2] Для достижения необходимой чувствительности применены уже использованные в гравитационных детекторах LIGO и VIRGO методики (система пассивной изоляции детектора от фоновых низкочастотных вибраций, лазеры большой мощности, резонаторы Фабри — Перо, метод резонансного выделения боковой полосы и пр.). Однако в отличие от двух детекторов гравитационных волн, работающих по состоянию на 2019 год — Virgo в Италии и LIGO в США — KAGRA построена под землей. Таким образом, измерения меньше подвержены влиянию окружающего шума, создаваемого деятельностью человека и природными явлениями. Вторая отличительная особенность KAGRA использованием криогенных зеркал охлаждённых до температуры −253,15 °C (20 К) для уменьшения теплового шума, а также интерферометров точки подвеса (для активного подавления фоновых вибраций).[2] Стоимость проекта на начало 2019 года составляла 16,4 млрд иен (134,4 млн евро).[5]
Строительство KAGRA было подвержено многочисленным задержкам. Первоначально предполагалось начать строительство KAGRA в 2005 году, а запуск намечался на 2009 год[7], но в дальнейшем ввод в эксплуатацию был отложен на 2018 год[8]. Строительство началось в 2010 году и было завершено завершено 4 октября 2019 года, строительство заняло девять лет. Фаза проходки туннелей началась в мае 2012 года и завершилась 31 марта 2014 года.[9] Первые испытания интерферометра (iKAGRA) начались в марте 2016 года. В 2018 году прибор начал работать с частью своей криогенной системы (bKAGRA фаза 1).[10] Однако перед началом наблюдений потребовались дополнительные технические корректировки.[11] Детектор начал свою работу 20 февраля 2020 года[12].
11 ноября 2021 года KAGRA в сотрудничестве с детекторами LIGO и Virgo зарегистрировал своё первое гравитационно-волновое событие[13][14].
См. также
Примечания
Литература
- Lee Billings, «Kagra, l'éveil du géant sous la montagne», Pour la science, no 506, décembre 2019, p. 50-55
Ссылки
Шаблон:Гравитационные телескопы Шаблон:ВС
- Русская Википедия
- Гравитация
- Релятивистские и гравитационные явления
- Общая теория относительности
- Токийский университет
- Гравитационно-волновые телескопы
- Наука в Японии
- Астрономические обсерватории Японии
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Википедия
- Статья из Википедии
- Статья из Русской Википедии
