沿着引力波探测器的右臂进行的汽车旅程需要整整 10 分钟，与激光束（检测时空中的这些涟漪所需）完成相同旅程所需的 10 微秒相比，这简直是永恒。
这个隧道不在华盛顿州的汉福德或路易斯安那州的利文斯顿，这两个地方是激光干涉引力波天文台（LIGO）的双子实验室所在地，该实验室一年前宣布首次直接探测到引力波时创造了历史。
这是 LIGO 不太出名的表亲 Virgo，一个使用类似设备且位于意大利比萨附近田园诗般的托斯卡纳平原上的引力波实验室。
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Virgo 于 2007 年开始寻找引力波。LIGO 于 2002 年上线，并在 2015 年 9 月首次发现——由两个黑洞合并产生的波——导致了2016 年 2 月 11 日的公告。Virgo 当时正在升级，错过了这次事件，这让人有点失望。“说实话，获得诺贝尔奖的将是美国人，”罗马大学的粒子物理学家卢西亚诺·马亚尼说。马亚尼在 20 世纪 90 年代领导了意大利资助机构 INFN，当时该机构与法国的基础研究机构 CNRS 一起批准了 Virgo 的计划。
现在，耗资 2300 万欧元（2400 万美元）、为期 5 年的“高级 Virgo”大修已接近尾声：升级后的实验室将于 2 月 20 日举行落成典礼，尽管还需要几周时间才能开始进行科学研究。LIGO 双子机器和 Virgo 一起将比单独的 LIGO 进行更详细、更可靠的探测。“我们很高兴看到一个仪器开始复活，”负责协调 Virgo 调整的物理学家巴斯·斯温克斯说。
LIGO 在 9 月的发现，加上它在 2015 年 12 月 25 日的发现，表明引力波探测将定期发生。这验证了整个事业，并开辟了引力波天文学的领域，而 Virgo 曾帮助开创了这个领域。
“在公告发布后，我们感到自己得到了证明，”自 20 世纪 90 年代初以来一直在 Virgo 工作并领导了这项大修项目的乔瓦尼·洛苏尔德说。“我们近 30 年来几乎不为人知地所做的一切工作突然有了意义。”LIGO 和 Virgo 团队达成了一项共享数据的协议；LIGO 的发现论文中包括了 Virgo 研究人员。
Virgo 以其旨在探测的室女座星系团的恒星爆炸命名，由法国和意大利合作建造。荷兰、匈牙利和波兰后来也加入了进来。
Virgo 干涉仪在两个长 3 公里的金属真空管内来回运行激光，这些真空管安装在架高的隧道内。与 LIGO 一样，这种装置通过不断比较其两个臂的长度，寻找小于 1021 分之一的差异来检测时空涟漪。但是，干涉仪比 LIGO 的 4 公里长的仪器短，这使得 Virgo 的灵敏度较低。
在最近的重建过程中，发生了一个重大的故障，这将暂时进一步降低其灵敏度。为了提高稳定性和降低噪声，洛苏尔德的团队已经用新的镜子取代了保持激光在两个臂内反射的四个二氧化硅镜子，新镜子的重量是前身的两倍，并将它们悬挂在发丝般细的熔融二氧化硅纤维上。但是，这些纤维很快就解体了，团队又换回了前十年使用的钢丝，这种钢丝在防止不必要的振动方面效果较差。一个工作组得出结论，流浪的微观粒子是罪魁祸首，并且升级保持镜子处于高真空状态的系统应该可以解决问题，斯温克斯说。但是，目前，实验室计划继续使用钢丝，并在稍后用二氧化硅纤维替换它们。
斯温克斯说，在第一次运行中，Virgo 的灵敏度应该达到 LIGO 当前灵敏度的四分之一以上。一旦安装了二氧化硅纤维并进行了其他改进，灵敏度可能会上升到一半，这意味着 Virgo 可以扫描的宇宙区域是使用钢丝时的八倍。
尽管 Virgo 的探测范围不如 LIGO，但拥有第三台机器将在几个方面有所帮助。干涉仪在所有方向上的灵敏度并不相同，并且存在盲点。罗马大学的物理学家、Virgo 发言人富尔维奥·里奇说，如果波来自 LIGO 相对无效的方向，Virgo 可以添加有关创建它们的事件的关键信息。
宾夕法尼亚州立大学大学园的高级 LIGO 研究员、理论物理学家 B. S. 萨蒂亚普拉卡什补充说，有了第三台机器，LIGO 还可以检测到更多的事件。引力波信号是从背景噪声中挑选出来的，而只有一个干涉仪中的小脉冲几乎可以肯定只是那样；两个干涉仪中同时出现的小脉冲可能仍然是侥幸。但是，三个机器中同时出现的小脉冲会大大提高真实涟漪经过的可能性。由于来自更远来源的信号较弱，萨蒂亚普拉卡什估计，Virgo 可能会将 LIGO 的探测范围扩大 12%，这意味着将监测宇宙中 40% 以上的体积。
第三个干涉仪的最大优势也许是它有助于缩小波的可能起源。对于支撑 LIGO 发现的事件，合作组织只能说它来自以天体南极为中心的太空区域。通过对来自所有三个干涉仪的未来信号的精确时间进行三角测量，研究人员将能够将该区域缩小至少五分之一。这对于计划寻找来自同一引力波源的可见光或其他辐射的天文学家来说非常重要。接收来自同一事件的两种类型的信号可能有助于阐明超新星爆炸等现象。萨蒂亚普拉卡什说，搜索一个更小的区域可以将一周的观测缩短到一晚。
当位于日本飞驒市附近的 Kamioka 引力波探测器（KAGRA）在 2018 年加入引力波家族时，这种精度应该会进一步提高。KAGRA 的臂长为 3 公里，与 Virgo 的臂长相同，但旨在降低噪声的两个关键特性将使其与 LIGO 和 Virgo 不同：它是第一个建在地下的大型干涉仪，并且它的镜子将保持在绝对零度以上约 20 度，而不是在室温下。
几年后，另一个家庭成员应该会亮起来：LIGO-印度，这是 LIGO 双子机器的复制品。LIGO-印度发言人、浦那大学间天文与天体物理学中心的宇宙学家塔伦·苏拉迪普说，印度政府已在马哈拉施特拉邦选定了一个地点，但尚未开始建设。
目前，所有人的目光都集中在 Virgo 上。“我们感受到了来自 LIGO、资助机构和全世界的压力，希望它能上线，”斯温克斯说。
本文经许可转载，并于 2017 年 2 月 8 日首次发表。