Advanced Virgo探測器的鳥瞰圖，已安裝并正在測試CERN使用的精密激光干涉儀。信用：處女座合作

它以一個相對簡單的目標開始：為新型設備創(chuàng)建原型，以監(jiān)視CERN地下結(jié)構的運動。但是該項目是CERN與俄羅斯杜布納聯(lián)合核研究所（JINR）合作的結(jié)果，很快就得到了發(fā)展。該原型機變成了幾個成熟的設備，可以潛在地用作地震預警系統(tǒng)，并可以用來監(jiān)視其他地震振動。而且，這種稱為精密激光傾角儀的設備可以在CERN及以后的地區(qū)使用。該項目的研究人員現(xiàn)在正在Advanced Virgo檢測器上測試一種設備，該設備最近檢測到了引力波，這是愛因斯坦一個世紀前預測的時空結(jié)構中的微小波動。如果一切按計劃進行，

與傳統(tǒng)的地震儀不同，傳統(tǒng)的地震儀通過對懸在彈簧上的重物的影響來檢測地震動，而精密激光傾角儀（PLI）則可以測量其對液體表面的影響。通過將激光指向液體并觀察其反射方式來進行測量。與重力彈簧地震儀相比，PLI除了平移運動（上下和左右）外，還可以檢測角運動，并且可以非常高精度地拾取低頻運動。

歐洲核子研究組織首席研究員貝尼米諾·迪吉羅拉莫說：“ PLI非常靈敏，在刮風的日子甚至可以檢測到日內(nèi)瓦湖上的海浪�！� “它可以拿起具有與2.4×10的靈敏度1 MHz和12.4赫茲之間的頻率的地震運動-5微弧度/赫茲? ”，解釋從JINR聯(lián)合首席研究員儒略Budagov。來自JINR的首席研究員Mikhail Lyablin補充說：“這相當于在1米的距離上測量24皮克（24萬億分之一米）的垂直位移�！�

對于8月17日意大利北部發(fā)生的地震，PLI（下兩個圖）采集的信號與處女座上已安裝的設備（上兩個圖）相同。圖片來源：Beniamino Di Girolamo / CERN

該團隊在JINR和CERN的TT1隧道上組裝并測試了PLI原型。它的性能非常好，以至于有潛力成為高亮度大型強子對撞機（HL-LHC）和其他機器和實驗的有用的預警地震系統(tǒng)。大型強子對撞機及其質(zhì)子束對地震活動具有極強的魯棒性，但是HL-LHC將使用較窄的束來增加質(zhì)子-質(zhì)子碰撞的次數(shù)，因此有可能發(fā)現(xiàn)粒子物理學。這意味著，如果發(fā)生震級相對接近CERN的高強度地震，光束更可能偏離中心。位于機器上幾個點的PLI可以用作此類事件的預警系統(tǒng)。

鑒于PLI的潛力，HL-LHC項目已支持該團隊構建多個新的PLI。一個PLI已經(jīng)安裝在亞美尼亞的Garni地震臺上，另外一個已在CERN的知識轉(zhuǎn)移小組和意大利的INFN研究所的支持下部署到了高級處女座所在的意大利歐洲重力天文臺。處女座PLI是在JINR總干事的鼓勵下，在CERN管理層的鼓勵下于2018年11月在APPEC會議之后開始合作的結(jié)果。合作非常順利，不到一年，便對Virgo PLI進行了測試。

首次測試的結(jié)果令人鼓舞。8月6日，PLI僅采集了15分鐘的數(shù)據(jù)，就獲得了與處女座已經(jīng)安裝的設備相同的信號，從那天起，它開始連續(xù)運行并檢測到幾次小震級地震。處女座和PLI團隊現(xiàn)在正在建立從PLI到處女座數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。這將使比較來自不同地震設備的數(shù)據(jù)和評估PLI對處女座的運行和引力波的潛在影響變得更加容易。。羅馬拉薩皮恩扎大學的前處女座發(fā)言人富爾維奧·里奇說：“處女座和美國的兩個LIGO探測器最近開始了對引力波的另一次搜索，它將比以前的搜索更深入宇宙�！� 他補充說：“我們相信PLI可以在這一重要搜索中發(fā)揮作用�！�