Научный семинар «Лазерный интерферометр для детектирования гравитационных волн (LIGO). Особенности установки и вклад ИПФ РАН»

9 июня 2017 года в 15:10 в актовом зале НИИ физики имени В. А. Фока СПбГУ состоится научный семинар Физического факультета.

Ефим Аркадьевич Хазанов, заместитель директора Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород), руководитель Отделения нелинейной динамики и оптики, зав. отделом нелинейной и лазерной физики, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических, наук выступит с докладом «Лазерный интерферометр для детектирования гравитационных волн (LIGO). Особенности установки и вклад ИПФ РАН».

Проект LIGO (Laser Interferometer for Gravitation Wave Observatory)стартовал более 20 лет назад. В США было построено два детектора, которые были введены в строй в 2002 году в городах Ливингстон, штат Луизиана, и Ханфорд, штат Вашингтон, и к 2007 году достигли проектных параметров. Эта версия LIGO работала до 2010 года, однако обнаружить сигнал гравитационной волны так и не удалось. Следующие несколько лет ушли на обновление детекторов, в результате чего 14 сентября 2015 года был зарегистрирован сигнал гравитационной волны, пришедший от слияния двух черных дыр, произошедшего 1,3 миллиарда лет назад.

В основе детектора LIGO лежит интерферометр Майкельсона с длиной плеча 4 км. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, при прохождении гравитационной волны через детектор расстояние между зеркалами изменится на чрезвычайно малую величину. Достигнутая чувствительность позволяет обнаружить изменение длины плеч меньше, чем на одну десятитысячную диаметра протона (10-19 метра). В первой части доклада обсуждаются проблемы, которые были решены для достижения столь фантастической чувствительности.

ИПФ РАН вступил в коллаборацию LIGO в 1997 году. Наиболее существенным вкладом ИПФ РАН в LIGO является изобретение уникальных оптических изоляторов (изоляторов Фарадея), работающих при большой мощности лазерного излучения. Изолятор Фарадея является одним из ключевых оптических элементов, обеспечивая оптическую развязку между лазером и интерферометром для детектирования гравитационных волн. Сотрудники ИПФ РАН первыми поняли причину, из-за которой параметры стандартных изоляторов резко ухудшались при увеличении мощности излучения; предложили способы уменьшить эти паразитные эффекты; экспериментально продемонстрировали уникальные параметры созданного прототипа; провели его испытания в LIGO; и, наконец, изготовили и установили изоляторы на оба детектора LIGO. Во второй части доклада приведен анализ всех искажений лазерного пучка, ухудшающих параметры изолятора.

Приглашаются преподаватели, сотрудники, аспиранты и студенты Университета!