رصدخانهٔ لایگو LIGO

لایگو مخفف «رصدخانهٔ موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری» است. این رصدخانه از دو آشکارساز یکسان تشکیل شده که حدود ۳۰۰۰ کیلومتر از هم فاصله دارند: یکی در هنفورد در ایالت واشینگتن و دیگری در لیوینگستن در ایالت لوئیزیانا. بودجهٔ اصلی آن را بنیاد ملی علوم آمریکا می‌دهد و کالتک و ام‌آی‌تی آن را اداره می‌کنند.

لایگو چگونه کار می‌کند؟

هر آشکارساز شکل حرف L دارد و بازوهایش ۴ کیلومتر طول دارند. پرتو لیزر به دو بخش تقسیم می‌شود، هر بخش در یکی از بازوها بارها میان آینه‌ها رفت‌وبرگشت می‌کند و سپس دو پرتو دوباره با هم ترکیب می‌شوند. وقتی موج گرانشی می‌گذرد، فضا در یک بازو کمی کشیده و در بازوی دیگر کمی فشرده می‌شود و الگوی تداخل نور تغییر می‌کند. تغییر طول مورد اندازه‌گیری هزاران بار کوچک‌تر از قطر یک پروتون است. برای جدا کردن این سیگنال از لرزش‌های زمین، از دو آشکارساز و آینه‌های معلق و خلأ بسیار بالا استفاده می‌شود.

نخستین آشکارسازی

در ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۵ لایگو سیگنالی با نام GW150914 ثبت کرد که از ادغام دو سیاه‌چاله با جرم حدود ۳۶ و ۲۹ برابر خورشید در فاصله‌ای بیش از یک میلیارد سال نوری می‌آمد. نتیجه در فوریهٔ ۲۰۱۶ اعلام شد و صد سال پس از پیش‌بینی نسبیت عام آن را تأیید کرد. رینر وایس، باری باریش و کیپ تورن در سال ۲۰۱۷ برای سهمشان در این پروژه نوبل فیزیک گرفتند.

دستاوردهای بعدی

در سال ۲۰۱۷ لایگو همراه با آشکارساز ویرگو در ایتالیا ادغام دو ستارهٔ نوترونی را شنید (GW170817). این رویداد هم‌زمان با تلسکوپ‌های نوری، رادیویی و پرتو گاما دیده شد و به مشاهدهٔ گران‌نواختر انجامید. از آن زمان لایگو، ویرگو و کاگرا در ژاپن بیش از ۲۰۰ ادغام را ثبت کرده‌اند (فهرست ۲۰۲۵ در مجموع ۲۱۸ رویداد دارد) و امواج گرانشی به شاخه‌ای تازه از ستاره‌شناسی تبدیل شده است.

پرسش‌های رایج

### لایگو چه چیزی را اندازه می‌گیرد؟
لایگو تغییرهای بسیار ریز در طول دو بازوی چهار کیلومتری خود را اندازه می‌گیرد که نشانهٔ عبور موج گرانشی از زمین است.

### چرا لایگو دو آشکارساز دارد؟
رصدخانهٔ لایگو دو آشکارساز دور از هم دارد تا سیگنال واقعی را از لرزش‌ها و نوفه‌های محلی جدا کند. موج گرانشی واقعی باید در هر دو، با اختلاف زمانی حداکثر حدود ده میلی‌ثانیه (زمان پیمودن فاصلهٔ ۳۰۰۰ کیلومتری با سرعت نور)، دیده شود و این اختلاف جهت منبع را هم نشان می‌دهد.

### نخستین موج گرانشی چه زمانی آشکار شد؟
رصدخانهٔ لایگو نخستین موج گرانشی را در ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۵ ثبت کرد و خبرش را در فوریهٔ ۲۰۱۶ اعلام کرد. منبع آن ادغام دو سیاه‌چاله بود.

### آیا لایگو جایزهٔ نوبل برده است؟
بله، جایزهٔ نوبل فیزیک ۲۰۱۷ به رینر وایس، باری باریش و کیپ تورن برای نقششان در ساخت لایگو و آشکارسازی امواج گرانشی داده شد.