गुरुत्वाकर्षण-तरंग वेधशाला

लेजर इंटरफेरोमीटर का योजनाबद्ध आरेख।

गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक (गुरुत्वाकर्षण-तरंग वेधशाला में उपयोग किया जाता है) कोई भी उपकरण है जिसे स्पेसटाइम के छोटे विकृतियों को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसे गुरुत्वाकर्षण तरंगें कहा जाता है। 1960 के दशक से, विभिन्न प्रकार के गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचकों का निर्माण और लगातार सुधार किया गया है। लेजर इंटरफेरोमीटर की वर्तमान पीढ़ी खगोलीय स्रोतों से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए आवश्यक संवेदनशीलता तक पहुंच गई है, इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान का प्राथमिक उपकरण बन गया है।

उन्नत लिगो वेधशालाओं द्वारा 2015 में किए गए गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पहला अवलोकन पता लगाने की उपलब्धि जो भौतिकी में 2017 नोबेल पुरस्कार से सम्मानित की गई थी।

चुनौती

गुरुत्वीय तरंगों का प्रत्यक्ष पता लगाना परिमाण के क्रम (लंबाई) से जटिल होता है, जो संसूचक पर तरंगों का उत्पादन करता है। स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम के रूप में गोलाकार तरंग का आयाम गिर जाता है। इस प्रकार, बाइनरी ब्लैक होल को मर्ज करने जैसी चरम प्रणालियों से भी तरंगें पृथ्वी तक पहुंचने तक बहुत कम आयाम में मर जाती हैं। खगोल भौतिकीविदों ने भविष्यवाणी की कि पृथ्वी से गुजरने वाली कुछ गुरुत्वाकर्षण तरंगें एक लिगो-आकार के उपकरण में 10−18 मीटर के आदेश पर अंतर गति का उत्पादन कर सकती हैं।

गुंजयमान द्रव्यमान एंटेना

अपेक्षित तरंग गति का पता लगाने के लिए एक साधारण उपकरण को एक गुंजयमान द्रव्यमान एंटीना कहा जाता है, जो बाहर के कंपन से अलग धातु का एक बड़ा ठोस पिंड है। इस प्रकार का उपकरण गुरुत्वाकर्षण तरंग संसूचक का पहला प्रकार था। अंतरिक्ष में उपभेदों की वजह से एक घटना गुरुत्वाकर्षण तरंग पिंड की गुंजयमान आवृत्ति को उत्तेजित करती है और इस प्रकार इसे पता लगाने योग्य स्तरों तक बढ़ाया जा सकता है। संभवतः, पास का सुपरनोवा इतना मजबूत हो सकता है कि बिना गुंजयमान प्रवर्धन के देखा जा सके। चूंकि, 2018 तक, किसी भी प्रकार के गुंजयमान द्रव्यमान एंटीना पर अनुसंधान समुदाय द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार किए जाने वाले गुरुत्वाकर्षण तरंग अवलोकन को एंटेना संचालित करने वाले शोधकर्ताओं द्वारा अवलोकन के कुछ दावों के अतिरिक्त नहीं किया गया है।

तीन प्रकार के गुंजयमान द्रव्यमान एंटीना बनाए गए हैं: कमरे का तापमान बार एंटेना, क्रायोजेनिक रूप से ठंडा बार एंटेना और क्रायोजेनिक रूप से ठंडा गोलाकार एंटेना।

सबसे प्रारंभिक प्रकार कमरे के तापमान के बार के आकार का एंटीना था जिसे वेबर बार कहा जाता था; ये 1960 और 1970 के दशक में प्रमुख थे और कई संसार में बनाए गए थे। 1960 के दशक के अंत और 1970 के दशक के प्रारंभ में वेबर और कुछ अन्य लोगों द्वारा यह दावा किया गया था कि इन उपकरणों ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया था; चूँकि, अन्य प्रयोगकर्ता उनका उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने में विफल रहे, और आम सहमति विकसित हुई कि वेबर बार गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने का व्यावहारिक साधन नहीं होगा।

1980 और 1990 के दशक में विकसित गुंजयमान द्रव्यमान एंटेना की दूसरी पीढ़ी क्रायोजेनिक बार एंटेना थी जिसे कभी-कभी वेबर बार भी कहा जाता है। 1990 के दशक में पाँच प्रमुख क्रायोजेनिक बार एंटेना थे: औरिगा (पादुआ, इटली), नॉटिलस (रोम, इटली), एक्सप्लोरर (सर्न, स्विटजरलैंड), एलेग्रो गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक (लुइसियाना, यूएस) और निओबे (पर्थ, ऑस्ट्रेलिया) . 1997 में, चार अनुसंधान समूहों द्वारा चलाए जा रहे इन पांच एंटेनाओं ने सहयोग के लिए अंतर्राष्ट्रीय गुरुत्वीय घटना सहयोग (आईजीईसी) का गठन किया। जबकि पृष्ठभूमि संकेत से अस्पष्टीकृत विचलन के कई स्थिति थे, इन संसूचकों के साथ गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अवलोकन की कोई पुष्टि नहीं हुई थी।

1980 के दशक में, अल्टेयर (गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक) नामक क्रायोजेनिक बार एंटीना भी था, जिसे जियोग्रव नामक कमरे के तापमान वाले बार एंटीना के साथ इटली में बाद के बार एंटेना के लिए प्रोटोटाइप के रूप में बनाया गया था। जियोग्रव-संसूचक के ऑपरेटरों ने सुपरनोवा SN1987A (अन्य कमरे के तापमान बार एंटीना के साथ) से आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अवलोकन करने का दावा किया, किन्तु इन दावों को व्यापक समुदाय द्वारा नहीं अपनाया गया।

कंपन का पता लगाने के लिए स्क्विड के साथ संचालित वेबर बार के ये आधुनिक क्रायोजेनिक रूप (उदाहरण के लिए एलेग्रो)। इंटरफेरोमेट्रिक एंटेना के खगोलीय संवेदनशीलता तक पहुंचने के बाद उनमें से कुछ का संचालन जारी रहा, जैसे कि औरिगा, इटली में आईएनएफएन पर आधारित अल्ट्राक्रायोजेनिक गुंजयमान बेलनाकार अल्टेयर (गुरुत्वाकर्षण तरंग संसूचक) औरगा और लिगो टीमों ने संयुक्त अवलोकन में सहयोग किया।

2000 के दशक में, गुंजयमान द्रव्यमान एंटेना की तीसरी पीढ़ी, गोलाकार क्रायोजेनिक एंटेना उभरी। चार गोलाकार एंटेना वर्ष 2000 के आसपास प्रस्तावित किए गए थे और उनमें से दो को डाउनसाइज़्ड संस्करणों के रूप में बनाया गया था, अन्य को निरस्त कर दिया गया था। प्रस्तावित एंटेना ग्रेल (नीदरलैंड्स, मिनीग्रेल के आकार में छोटा), टिगा (यूएस, छोटे प्रोटोटाइप बनाए गए), एसएफईआरए (इटली), और ग्रेविटॉन (ब्रासिल, मारियो शेनबर्ग (गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक) के आकार में कमी) थे।

दो डाउनसाइज्ड एंटेना, मिनीग्रेल और मारियो शेनबर्ग (गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक), डिजाइन में समान हैं और सहयोगी प्रयास के रूप में संचालित होते हैं। मिनीग्रिल लीडेन यूनिवर्सिटी पर आधारित है, और इसमें स्पष्ट रूप से मशीनीकृत है 1,150 kg (2,540 lb) के क्षेत्र में क्रायोजेनिक रूप से 20 mK (−273.1300 °C; −459.6340 °F) को ठंडा किया गया है। गोलाकार विन्यास सभी दिशाओं में समान संवेदनशीलता की अनुमति देता है, और उच्च निर्वात की आवश्यकता वाले बड़े रैखिक उपकरणों की तुलना में कुछ सीमा तक प्रयोगात्मक रूप से सरल है। मल्टीपोल पलों को मापकर घटनाओं का पता लगाया जाता है। मिनीग्रिल 2–4 kHz रेंज में अत्यधिक संवेदनशील है, जो घूर्णन न्यूट्रॉन स्टार अस्थिरता या छोटे ब्लैक होल विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए उपयुक्त है।

यह वर्तमान आम सहमति है कि वर्तमान क्रायोजेनिक गुंजयमान द्रव्यमान संसूचक किसी भी चीज़ का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील नहीं हैं, किन्तु अत्यंत शक्तिशाली (और इस प्रकार बहुत दुर्लभ) गुरुत्वाकर्षण तरंगें हैं। 2020 तक, क्रायोजेनिक रेज़ोनेंट एंटेना द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता नहीं चला है।

लेजर इंटरफेरोमीटर

Simplified operation of a gravitational wave observatory

Figure 1: A beamsplitter (green line) splits coherent light (from the white box) into two beams which reflect off the mirrors (cyan oblongs); only one outgoing and reflected beam in each arm is shown, and separated for clarity. The reflected beams recombine and an interference pattern is detected (purple circle).

Figure 2: A gravitational wave passing over the left arm (yellow) changes its length and thus the interference pattern.

एक अधिक संवेदनशील डिटेक्टर अलग-अलग 'मुक्त' द्रव्यमान के बीच गुरुत्वाकर्षण-तरंग प्रेरित गति को मापने के लिए लेजर इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करता है। यह जनता को बड़ी दूरी (सिग्नल आकार में वृद्धि) से अलग करने की अनुमति देता है; एक और लाभ यह है कि यह आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला के प्रति संवेदनशील है (न केवल एक प्रतिध्वनि के पास जो वेबर बार के लिए स्थिति है)। ग्राउंड-आधारित इंटरफेरोमीटर अब चालू हैं। वर्तमान में, सबसे संवेदनशील लिगो है - लेजर इंटरफेरोमीटर गुरुत्वाकर्षण तरंग ऑब्जर्वेटरी। लिगो में दो डिटेक्टर हैं: एक लिविंगस्टन, लुइसियाना में एक; रिचलैंड, वाशिंगटन में हनफोर्ड साइट पर दूसरा। प्रत्येक में दो हल्के भंडारण हथियार होते हैं जो लंबाई में 4 किमी होते हैं। ये एक -दूसरे को 90 डिग्री के कोण पर हैं, जिसमें प्रकाश पूरे 4 kilometres (2.5 mi) को चलाने वाले 1 m (3 ft 3 in) व्यास के निर्वात ट्यूब से गुजरता है। एक गुजरने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंग एक हाथ को थोड़ा फैलाएगी क्योंकि यह दूसरे को छोटा कर देती है। यह ठीक वह गति है जिसके लिए एक माइकलसन इंटरफेरोमीटर सबसे संवेदनशील है।

इतनी लंबी भुजाओं के साथ भी, सबसे मजबूत गुरुत्वाकर्षण तरंगें भुजाओं के सिरों के बीच की दूरी को अधिकतम लगभग 10⁻¹⁸ मीटर से बदल देंगी। लीगो गुरुत्वाकर्षण तरंगों $h\approx 5\times 10^{-22}$ का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए। लीगो और अन्य संसूचकों जैसे कि कन्या इंटरफेरोमीटर, जीईओ600, और टामा 300 के उन्नयन से संवेदनशीलता में और वृद्धि होनी चाहिए, और अगली पीढ़ी के उपकरण (उन्नत लीगो प्लस और उन्नत कन्या प्लस) अभी भी अधिक संवेदनशील होंगे। और अति संवेदनशील इंटरफेरोमीटर (कागरा) ने 2020 में परिचालन प्रारंभ किया था। प्रमुख बिंदु यह है कि संवेदनशीलता (पहुंच की त्रिज्या) में दस गुना वृद्धि उपकरण के लिए सुलभ स्थान की मात्रा को हजार तक बढ़ा देती है। यह उस दर को बढ़ाता है जिस पर पता लगाने योग्य संकेतों को प्रति दस वर्षों के अवलोकन से दस प्रति वर्ष तक देखा जाना चाहिए।

इंटरफेरोमेट्रिक संसूचक शॉट ध्वनि द्वारा उच्च आवृत्तियों पर सीमित होते हैं, जो तब होता है क्योंकि लेजर यादृच्छिक रूप से फोटोन उत्पन्न करते हैं। वर्षा के लिए सादृश्य है: वर्षा की दर, लेजर तीव्रता की तरह, औसत दर्जे की है, किन्तु बारिश की बूंदें, फोटॉनों की तरह, यादृच्छिक समय पर गिरती हैं, जिससे औसत मूल्य के आसपास उतार-चढ़ाव होता है। यह संसूचक के आउटपुट पर रेडियो स्टैटिक की तरह ध्वनि पैदा करता है। इसके अतिरिक्त, पर्याप्त रूप से उच्च लेजर शक्ति के लिए, लेजर फोटॉनों द्वारा परीक्षण द्रव्यमान में स्थानांतरित यादृच्छिक गति दर्पण को हिलाती है, कम आवृत्तियों पर संकेतों को मास्किंग करती है। थर्मल ध्वनि (जैसे, प्रकार कि गति) संवेदनशीलता की और सीमा है। इन स्थिर (निरंतर) ध्वनि स्रोतों के अतिरिक्त, सभी ग्राउंड-आधारित संसूचक भूकंपीय ध्वनि और पर्यावरणीय कंपन के अन्य रूपों और अन्य गैर-स्थिर ध्वनि स्रोतों द्वारा कम आवृत्तियों पर भी सीमित हैं; यांत्रिक संरचनाओं, बिजली या अन्य बड़ी विद्युत गड़बड़ी आदि में चरमराहट भी किसी घटना को छिपाने वाला ध्वनि पैदा कर सकती है या किसी घटना की नकल भी कर सकती है। इन सभी को ध्यान में रखा जाना चाहिए और विश्लेषण से बाहर रखा जाना चाहिए, इससे पहले कि किसी खोज को सही गुरुत्वाकर्षण-तरंग घटना माना जा सके।

अंतरिक्ष आधारित इंटरफेरोमीटर, जैसे लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना और डेसीगो भी विकसित किए जा रहे हैं। एलआईएसए के डिजाइन में समबाहु त्रिभुज बनाने वाले तीन टेस्ट मास की आवश्यकता होती है, जिसमें प्रत्येक अंतरिक्ष यान से लेजर दूसरे अंतरिक्ष यान में दो स्वतंत्र इंटरफेरोमीटर बनाते हैं। लीसा को पृथ्वी के पीछे सौर कक्षा पर कब्जा करने की योजना है, जिसमें त्रिभुज की प्रत्येक भुजा पाँच मिलियन किलोमीटर है। यह संसूचक को पृथ्वी-आधारित ध्वनि के स्रोतों से दूर उत्कृष्ट निर्वात में रखता है, चूंकि यह अभी भी शॉट ध्वनि के साथ-साथ ब्रह्माण्ड किरणों और सौर हवा के कारण होने वाली कलाकृतियों के लिए अतिसंवेदनशील होगा।

आइंस्टीन@होम

Main article: आइंस्टीन@होम

कुछ अर्थों में, पता लगाने के लिए सबसे आसान संकेत निरंतर स्रोत होने चाहिए। सुपरनोवा और न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल के विलय में बड़ा आयाम होना चाहिए और अधिक रोचक होना चाहिए, किन्तु उत्पन्न तरंगें अधिक जटिल होंगी। स्पिन, बम्प्य न्यूट्रॉन तारा द्वारा दी गई तरंगों को ध्वनिकी में एक शुद्ध स्वर की तरह मोनोक्रोमेटिक होगा। यह आयाम या आवृत्ति में बहुत अधिक नहीं बदलेगा।

आइंस्टीन@होम परियोजना, सेटी@होम के समान वितरित कंप्यूटिंग परियोजना है, जिसका उद्देश्य इस प्रकार की सरल गुरुत्वीय तरंग का पता लगाना है। एलआईजीओ और जीईओ से डेटा लेकर, और हजारों स्वयंसेवकों को उनके घरेलू कंप्यूटरों पर समानांतर विश्लेषण के लिए छोटे टुकड़ों में भेजकर, आइंस्टीन @ होम डेटा के माध्यम से कहीं अधिक तेज़ी से छान-बीन कर सकता है अन्यथा संभव नहीं होगा।

पल्सर टाइमिंग एरेज़

Main article: पल्सर टाइमिंग ऐरे

गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए अलग दृष्टिकोण का उपयोग पल्सर टाइमिंग सरणियों द्वारा किया जाता है, जैसे कि यूरोपीय पल्सर टाइमिंग ऐरे, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए उत्तर अमेरिकी नैनोहर्ट्ज़ वेधशाला, और पार्क्स पल्सर टाइमिंग ऐरे। ये परियोजनाएं 20-50 प्रसिद्ध मिलीसेकंड पल्सर की सरणी से आने वाले संकेतों पर इन तरंगों के प्रभाव को देखते हुए गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने का प्रस्ताव करती हैं। पृथ्वी से गुजरने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंग के रूप में दिशा में अंतरिक्ष का संकुचन होता है और दूसरी दिशा में अंतरिक्ष का विस्तार होता है, उन दिशाओं से पल्सर संकेतों के आने का समय तदनुसार स्थानांतरित हो जाता है। आकाश में पल्सर के निश्चित सेट का अध्ययन करके, इन सरणियों को नैनोहर्ट्ज़ रेंज में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए। इस तरह के संकेतों के विलय वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल के जोड़े द्वारा उत्सर्जित होने की विश्वाश है।

ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि में जांच

Main article: कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि § ध्रुवीकरण

ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि, जब ब्रह्मांड पुनर्संयोजन (ब्रह्माण्ड विज्ञान) के लिए पर्याप्त रूप से ठंडा हो गया था तब से बचा हुआ विकिरण, प्रारंभिक ब्रह्मांड से गुरुत्वाकर्षण तरंगों की छाप को समाहित कर सकता है। माइक्रोवेव विकिरण ध्रुवीकृत है। ध्रुवीकरण के पैटर्न को ई-मोड और बी-मोड नामक दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है। यह इलेक्ट्रोस्टाटिक्स के अनुरूप है जहां विद्युत क्षेत्र (ई-फ़ील्ड) में लुप्त होने वाला कर्ल (गणित) होता है और चुंबकीय क्षेत्र (बी-फ़ील्ड) में लुप्त होने वाला विचलन होता है। ई-मोड विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा बनाए जा सकते हैं, किन्तु बी-मोड केवल गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, गुरुत्वाकर्षण तरंगों या ब्रह्मांडीय धूल से बिखरने से उत्पन्न हो सकते हैं।

17 मार्च 2014 को, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के खगोलविदों ने ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि में छाप गुरुत्वाकर्षण तरंगों की स्पष्ट पहचान की घोषणा की, जिसकी पुष्टि होने पर, स्फीति (ब्रह्मांड विज्ञान) और महा विस्फोट के लिए मजबूत प्रमाण प्रदान करेगा। चूँकि, 19 जून 2014 को, निष्कर्षों की पुष्टि करने में विश्वास कम हुआ; और 19 सितंबर 2014 को और भी कम आत्मविश्वास हुआ। अंत में, 30 जनवरी 2015 को, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने घोषणा की कि सिग्नल को आकाशगंगा में ब्रह्मांडीय धूल के लिए पूरी तरह से उत्तरदायी ठहराया जा सकता है।

उपन्यास संसूचक डिजाइन

परमाणु इंटरफेरोमेट्री।

वर्तमान में गुरुत्वाकर्षण-तरंग स्पेक्ट्रम (10−7 से 105 हर्ट्ज) के उच्च अंत पर ध्यान केंद्रित करने वाले दो डिटेक्टर हैं: पहला बर्मिंघम विश्वविद्यालय, इंग्लैंड में, और दूसरा इस्टिटूटो नाजियोनेल डी फिसिका न्यूक्लियर जेनोआ, इटली में हैं। तीसरा चोंगकिंग विश्वविद्यालय, चीन में विकसित किया जा रहा है। बर्मिंघम संसूचक बंद लूप में घूमते हुए माइक्रोवेव बीम के ध्रुवीकरण राज्य में लगभग मीटर के पार परिवर्तन को मापता है। दो गढ़े गए हैं और वर्तमान में $h\sim {2\times 10^{-13}/{\sqrt {\mathit {Hz}}}}$ समय-समय पर अंतरिक्ष-समय के तनाव के प्रति संवेदनशील होने का विश्वाश है, जिसे एक आयाम वर्णक्रमीय घनत्व के रूप में दिया गया हैं। इस्टिटूटो नाजियोनेल डी फिसिका जेनोआ संसूचक गुंजयमान एंटीना है जिसमें कुछ सेंटीमीटर व्यास वाले दो युग्मित गोलाकार अतिचालक हार्मोनिक ऑसिलेटर होते हैं। ऑसिलेटर्स को लगभग समान गुंजयमान आवृत्तियों के लिए (जब बिना जोड़े) डिज़ाइन किया गया है। सिस्टम से वर्तमान में $h\sim {2\times 10^{-17}/{\sqrt {\mathit {Hz}}}}$ आवधिक स्पेसटाइम तनाव की संवेदनशीलता होने का विश्वाश है, $h\sim {2\times 10^{-20}/{\sqrt {\mathit {Hz}}}}$ की संवेदनशीलता तक पहुंचने की अपेक्षा है। चोंगकिंग यूनिवर्सिटी डिटेक्टर की अनुमानित विशिष्ट मापदंडों ~ 10¹⁰ हर्ट्ज (10 गीगाहर्ट्ज) और एच ~ 10⁻³⁰ से 10⁻³¹ के साथ अवशेष उच्च आवृत्ति गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने की योजना है।

उत्तोलित सेंसर संसूचक 10 kHz और 300 kHz के बीच की आवृत्ति वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए प्रस्तावित संसूचक है, जो संभावित रूप से मौलिक ब्लैक होल से आती हैं। यह ऑप्टिकल कैविटी में वैकल्पिक रूप से उत्तोलित ढांकता हुआ कणों का उपयोग करेगा।

मरोड़-बार एंटीना (टीओबीए) प्रस्तावित डिजाइन है जो दो, लंबी, पतली सलाखों से बना है, जो क्रॉस-जैसी फैशन में मरोड़ पेंडुला के रूप में निलंबित है, जिसमें विभेदक कोण ज्वारीय गुरुत्वाकर्षण तरंग बलों के प्रति संवेदनशील है।

पदार्थ तरंगों (परमाणु इंटरफेरोमीटर) पर आधारित संसूचक भी प्रस्तावित किए गए हैं और विकसित किए जा रहे हैं। 2000 के दशक की प्रारंभ से ही प्रस्ताव हैं। एटम इंटरफेरोमेट्री को इंफ्रासाउंड बैंड (10 मेगाहर्ट्ज - 10 हर्ट्ज) में पहचान बैंडविड्थ का विस्तार करने का प्रस्ताव है, जहां वर्तमान ग्राउंड आधारित संसूचक कम आवृत्ति वाले गुरुत्वाकर्षण ध्वनि द्वारा सीमित हैं। मैटर वेव लेजर आधारित इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशन एंटीना (एमआईजीए) नामक प्रदर्शक परियोजना ने 2018 में एलएसबीबी (रस्ट्रेल, फ्रांस) के भूमिगत वातावरण में निर्माण प्रारंभ किया था।

गुरुत्वाकर्षण तरंग संसूचकों की सूची

आवृत्ति के समारोह के रूप में संसूचकों के चयन के लिए ध्वनि घटता है। संभावित खगोलभौतिकीय स्रोतों के विशिष्ट तनाव को भी दिखाया गया है। पता लगाने योग्य होने के लिए सिग्नल की विशेषता तनाव ध्वनि वक्र से ऊपर होनी चाहिए।

गुंजयमान द्रव्यमान संसूचक

• पहली पीढ़ी
  • वेबर बार (1960-80 के दशक)
• द्वितीय जनरेशन
• एक्सप्लोरर (सर्न, 1985-)
  • जियोग्राव (रोम, 1980-)
  • ALTAIR (गुरुत्वाकर्षण तरंग संसूचक) (फ्रैस्कटी, 1990-)
  • एलेग्रो गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक (बैटन रूज, 1991-2008)
  • एनआईओबीई (पर्थ, 1993-)
  • नॉटिलस (रोम, 1995-)
  • औरिगा (पडोवा, 1997-)
• तीसरी पीढ़ी
  • मारियो शेनबर्ग (गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचक) (साओ पाउलो, 2003-)
  • मिनीग्रेल (लीडेन, 2003-)

इंटरफेरोमीटर

इंटरफेरोमेट्रिक गुरुत्वाकर्षण-तरंग संसूचकों को अधिकांशतः उपयोग की जाने वाली तकनीक के आधार पर पीढ़ियों में समूहीकृत किया जाता है। 1990 और 2000 के दशक में लगाए गए इंटरफेरोमेट्रिक संसूचक प्रारंभिक पहचान के लिए आवश्यक कई आधारभूत तकनीकों के लिए आधार साबित कर रहे थे और सामान्यतः पहली पीढ़ी के रूप में संदर्भित किए जाते हैं। 2010 के दशक में काम कर रहे संसूचकों की दूसरी पीढ़ी, ज्यादातर एलआईजीओ और कन्या जैसी सुविधाओं में, क्रायोजेनिक दर्पण और निचोड़ा हुआ निर्वात इंजेक्शन जैसी परिष्कृत तकनीकों के साथ इन डिजाइनों में सुधार हुआ। इसने 2015 में उन्नत एलआईजीओ द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंग की पहली स्पष्ट पहचान की ओर अग्रसर किया। संसूचकों की तीसरी पीढ़ी वर्तमान में नियोजन चरण में है, और दूसरी पीढ़ी में अधिक पहचान संवेदनशीलता और सुलभ आवृत्तियों की बड़ी श्रृंखला प्राप्त करके सुधार करना चाहती है। इन सभी प्रयोगों में कई दशकों से निरंतर विकास के तहत कई प्रौद्योगिकियां सम्मिलित हैं, इसलिए पीढ़ी द्वारा वर्गीकरण आवश्यक रूप से केवल मोटा है।

• पहली पीढ़ी
  • (1995) तम 300
  • (1995) GEO600
  • (2002) एलआईजीओ
  • (2006) क्लियो
  • (2007) कन्या इंटरफेरोमीटर
• द्वितीय जनरेशन
  • (2010) जियो हाई फ्रीक्वेंसी600
  • (2015) उन्नत एलआईजीओ
  • (2016) उन्नत विर्गो
  • (2019) कागरा (एलसीजीटी)
  • (2023) इंडिगो (एलआईजीओ-इंडिया)
  • (एआईजीओ लीगो-ऑस्ट्रेलिया) एआईजीओ
  • तीसरी पीढ़ी
  • (2030) आइंस्टीन टेलीस्कोप
  • (2030) ब्रह्माण्ड एक्सप्लोरर (गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला)
• अंतरिक्ष आधारित
  • (2035) टीआई प्रेस क्यू इन
  • (2030?) ताईजी (गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला)
  • (2027) डेसी-हर्ट्ज़ इंटरफेरोमीटर गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला (डेसीगो)
  • (2034) लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना (लिसा पाथफाइंडर, विकास मिशन, दिसंबर 2015 को लॉन्च किया गया था)

पल्सर टाइमिंग

• (2005) अंतर्राष्ट्रीय पल्सर टाइमिंग ऐरे

यह भी देखें

• जांच सिद्धांत
• गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान
• मिलान फ़िल्टर

बाहरी संबंध

• Video (04:36) – Detecting a gravitational wave, Dennis Overbye, NYT (11 February 2016).
• Video (71:29) – Press Conference announcing discovery: "लीगो detects gravitational waves", National Science Foundation (11 February 2016).