解決世界上最複雜的科學觀測站之一內的問題似乎是一項挑戰，需要數百萬美元的升級或革命性的新技術。
但對於從事雷射干涉儀重力波天文台工作的科學家來說（利戈）它監聽由宇宙碰撞（例如合併）引起的時空漣漪。 黑洞解決這項小而持久的工程挑戰已經變得像商用相機一樣簡單。
透過將商用熱成像相機與電腦模型配對，加州大學河濱分校喬納森·理查森領導的團隊開發了一種技術，可以糾正天文台鏡子中的熱量引起的小變形。科學家表示，這是一個難以理解的缺陷，目前限制了該設施在深空的觀測距離。
「沒有必要開發新技術。這在解決 LIGO 儀器問題方面幾乎是聞所未聞的，」理查森在 陳述。
結合 LIGO 即將進行的升級，理查森和他的團隊估計，這次修訂將使天文台的觀測範圍擴大約 3,300 萬光年。
與難以想像的浩瀚宇宙相比，這種成長聽起來可能只是滄海一粟。但因為空間在三個維度上擴展。即使將探測器稍微推到夠不著的地方，也會開啟一個指數級更大的空間視窗。能夠更深入地觀察宇宙將使天文學家能夠「聽到」更多的宇宙漣漪。反過來，它將增加發現宇宙中最猛烈碰撞的可能性，而這些碰撞目前超出了 LIGO 的範圍。
LIGO 偵測到這些宇宙波紋也稱為 重力波它在美國華盛頓州和路易斯安那州使用雙 L 形設施。在每個探測器內部，雷射光束射向兩條 2.5 英里（4 公里）長的隧道，並在兩端的鏡子上反射。當重力波穿過時 單字它巧妙地擴大了一條隧道並壓縮了另一條隧道。微觀變化使雷射光束輕微移動。引起輕微的閃爍，提醒科學家注意遙遠宇宙中發生的事件。
這是因為這些宇宙訊號非常小。因此，保留每個光子非常重要。為了實現這一目標，LIGO 依靠鏡子。 拋光以反映 達到 99.9999%t 的雷射躋身有史以來最純淨的光學元件之列。
即使這些近乎完美的鏡子也有一個不可避免的缺陷。玻璃仍然只吸收少量的集中雷射。該能量變成熱能。僅使玻璃表面扭曲幾奈米，足以扭曲雷射光束並降低天文台的整體靈敏度。
物理學家已經知道，他們可以透過對玻璃背面進行有針對性的加熱來抵消這些扭曲。困難的部分是足夠準確地測量變形，以便可以精確地施加校正後的熱量。
這項新技術利用紅外線熱成像和現有的電腦模型來重建玻璃表面的畸變圖。
「你可以把它想像成拍攝汽車引擎的紅外線圖像，」理查森在一份聲明中說。 “工程師可以觀察外部溫度模式並推斷引擎內部發生的情況。我們正在利用 LIGO 的鏡子做同樣的事情。”
這項技術並不是 LIGO 的唯一解決方案。它也有望成為基本設計的一部分 宇宙探索者美國擬議的下一代重力波天文台的目標是在 2030 年代中期建成。
宇宙探索者號臂長 25 英里（40 公里），比 LIGO 大 10 倍，旨在探測目前天文台無法探測到的重力波事件。這項新技術只會有助於最大限度地擴大其影響範圍。
理查森在一份聲明中表示：“下一代重力波探測器的目標是實現目前儀器靈敏度的大約 10 倍。” “實現這一目標的一個主要障礙是減少限制測量精度的基本量子力學噪聲。”
該技術描述於 紙 7 月 16 日發表於《經典與量子重力》。
