Компоненты и технологии LIGO, ответят на некоторые нерешенные вопросы, связанные с гравитацией и астрофизикой, такие как:Является ли общая теория относительности правильной теорией гравитации?
Как ведет себя материя при экстремальных плотностях и давлениях?
Насколько многочисленны черные дыры звездной массы?
Что является центральным двигателем, вызывающим гамма-всплески?
Что происходит, когда коллапсирует массивная звезда?
LIGO также будет напрямую привлекать научное сообщество к «астрономии с несколькими мессенджерами», совместным усилиям, в которых детекторы гравитационных волн и различные виды телескопов (наблюдающие с помощью электромагнитного излучения, такого как видимый свет, рентгеновские лучи, гамма-лучи, радиоволны и т. ) и даже детекторы нейтрино одновременно наблюдают за астрономическими источниками. Каждый метод наблюдения позволяет по-разному взглянуть на одни и те же объекты или явления, позволяя изучать их разными способами и выявляя никогда ранее не наблюдаемые отношения и взаимодействия.И последнее, но не менее важное: благодаря своим достижениям в области технологий и научных методов LIGO также вносит свой вклад в другие области науки и в более широкое технологическое предприятие.ЛИГО и астрономия
Прямое обнаружение гравитационных волн требует многократного обнаружения в удаленных друг от друга местах. Чтобы расширить возможности обнаружения, исследователи LIGO тесно сотрудничают с исследователями гравитационных волн в Virgo в Италии и GEO600 в Германии, а также помогают японцам в KARGA . Кроме того, в течение многих лет сотрудники LIGO обучали индийских инженеров подготовке к строительству третьего интерферометра LIGO в Индии.Однако обнаружение гравитационных волн — не единственный вклад LIGO в науку. Следующим естественным шагом в развивающейся области гравитационно-волновой астрономии является углубление в природу, динамику и структуру источников гравитационных волн. Изучение этой области требует, чтобы электромагнитные (ЭМ) астрономы имели возможность наблюдать и анализировать любой свет, исходящий от объектов-источников (гравитационные волны полностью отличаются от электромагнитного излучения, поэтому источники гравитационных волн обычно невидимы для телескопов, за исключением нескольких исключительных случаев). случаи). С этой целью LIGO сотрудничает с наземными и орбитальными обсерваториями, которые соглашаются искать в небе проблески света, возникающие в результате события, вызывающего гравитационные волны.Менее чем через два года после первого обнаружения гравитационных волн с помощью LIGO был сделан этот важный «следующий шаг». В августе 2017 года LIGO зафиксировала гравитационную волну от того, что многим сразу показалось источником, никогда ранее не замеченным его детекторами. Объединив свои данные, LIGO и Virgo быстро локализовали область неба, из которой исходил этот сигнал. Эта информация была передана партнерам LIGO EM (к лету 2017 года их было более 90), и в течение нескольких часов, в телескоп наблюдались отчетливо видимые последствия того, что, по мнению большинства, было столкновением двух нейтронных звезд! Впервые гравитационно-волновое зрение LIGO и Virgo позволило электромагнитным астрономам непосредственно наблюдать за генератором гравитационных волн в течение нескольких часов после его появления! Оптические, рентгеновские, радио-, инфракрасные и гамма-телескопы, а также детекторы нейтрино — все они участвовали в наблюдениях после GW170817, которые на сегодняшний день считаются наиболее изученным единичным астрономическим событием в истории человечества.Награды для сообщества электромагнитных астрономов, которые приходят с последующими обнаружениями LIGO, только начинают осознаваться, и потенциал открытия неоспорим. Эта растущая область астрономии с несколькими мессенджерами представляет собой одно из крупнейших совместных проектов, которые LIGO и другие детекторы помогут мировому научному сообществу. LIGO находится в центре этого нового научного проекта, который обещает быть чрезвычайно плодотворным для всех участников.Влияние LIGO на более широкое научно-техническое сообщество
Влияние LIGO (и влияние родственных ему объектов) выходит далеко за рамки физики, астрофизики и астрономии. Усилия по разработке и созданию детекторов, таких как LIGO, и пониманию характеристик ожидаемых сигналов гравитационных волн привели к многочисленным научным и технологическим приложениям и достижениям во многих областях.
Влияние LIGO на технологический прогресс и изобретения выходит за рамки астрономии и астрофизики. Несколько других областей извлекают выгоду из развития LIGO. Документ Международного комитета по гравитационным волнам (GWIC) «Будущее гравитационно-волновой астрономии: глобальный план » описывает некоторые из этих других преимуществ.Ученые и инженеры в этих других областях уже извлекают выгоду и будут продолжать извлекать выгоду из передовых технологий обнаружения гравитационных волн и методов анализа данных, разработанных LIGO.Передача технологических разработок LIGO в более широкое технологическое предприятие
LIGO уже породил инновационные технологии и изобретения. Инновации в таких разнообразных областях, как лазеры, оптика, метрология, вакуумные технологии, химическая связь и разработка программных алгоритмов, стали прямым результатом новаторской работы LIGO.