Прорыв в детектировании гравитационных волн
Гравитационные волны, предсказанные Эйнштейном, были впервые зарегистрированы 14 сентября 2015 года. С тех пор прошло десять лет, и учёные продолжают совершенствовать методы их детектирования. Однако до сих пор существовал пробел в миллигерцовом диапазоне частот, который теперь有望 быть устранён.
Новый подход к детектированию
Учёные из Бирмингемского университета предложили новый подход, использующий передовые технологии оптических резонаторов и атомных часов для регистрации гравитационных волн в неуловимом миллигерцовом диапазоне частот (10⁻⁵–1 Гц). Этот диапазон позволяет исследовать астрофизические и космологические явления, недоступные для современных инструментов.
Компактный и чувствительный детектор
Новый детектор, представленный в журнале Classical and Quantum Gravity, использует достижения в области технологии оптических резонаторов, изначально разработанных для оптических атомных часов. Он измеряет мизерные фазовые сдвиги в лазерном свете, вызванных прохождением гравитационных волн. В отличие от крупномасштабных интерферометров, эти детекторы компактны и относительно устойчивы к сейсмическим и другим помехам.
Преимущества нового детектора
Каждый блок предложенного детектора миллигерцового диапазона состоит из двух ортогональных сверхстабильных оптических резонаторов и атомных часов, что позволяет осуществлять многоканальное обнаружение гравитационных волн. Такая конфигурация не только повышает чувствительность, но и позволяет определять поляризацию волн и направление на источник.
Перспективы и будущие исследования
Ожидается, что в миллигерцовом диапазоне частот будут присутствовать сигналы от различных астрофизических и космологических источников. Учёные продолжают раскрывать перспективы разработки, включая тестирование астрофизических моделей двойных систем, изучение слияний массивных чёрных дыр и поиск стохастических фонов из ранней Вселенной.
Глобальная сеть детекторов
Один из авторов разработки заявил, что использование технологии, созданной для оптических атомных часов, открывает захватывающие перспективы создания глобальной сети таких детекторов и поиска сигналов, которые в противном случае оставались бы незамеченными ещё как минимум десять лет.
Будущие космические гравитационно-волновые миссии, такие как LISA, также нацелены на этот диапазон частот, но их запуск запланирован на 2030-е годы, тогда как предлагаемые детекторы на основе оптических резонаторов могут начать исследовать эту область уже сейчас.
RU 
EN