На 14 септември 2015 година за първи път бяха регистрирани гравитационни вълни, предсказани 99 години по-рано. От момента на откритието изминаха 10 години, през които бяха направени много научни пробиви. По-специално, към откриването на високочестотни осцилации от съоръженията LIGO и Virgo се присъедини метод за откриване на нискочестотни осцилации с помощта на мрежа от радиопулсари, но средният диапазон от честоти беше недостъпен за учените. Сега те предлагат да се преодолее тази празнина.
Идеята е предложена от учени от Бирмингамския университет. Този нов подход би трябвало да доведе до откриването на гравитационни вълни в милихерцовия честотен диапазон, което ще позволи изучаването на астрофизични и космологични явления, които са недостъпни за сегашните инструменти.
Гравитационните вълни (предсказаните от Айнщайн пулсации в пространство-времето) са открити на високи честоти с наземни интерферометри като LIGO и Virgo, а по-късно – през 2023 година и на свръхниски честоти с радиопулсари. Средночестотният диапазон обаче остава „сляпо петно“ за науката. Новата концепция на детектора разчита на усъвършенствани технологии за оптични резонатори и атомни часовници, за да регистрира гравитационни вълни в неуловимия милихерцов честотен диапазон (10-⁵-1 Hz).
В нова статия, публикувана в списанието Classical and Quantum Gravity, учените представят детектор, който използва напредъка в технологията на оптичните резонатори, първоначално разработена за оптични атомни часовници, за измерване на миниатюрните фазови промени в лазерната светлина, причинени от преминаването на гравитационни вълни. За разлика от широкомащабните интерферометри с многокилометрови рамена, тези детектори са компактни и относително устойчиви на сеизмични и други смущения.
Всяка единица от предложения детектор в милихерцова лента се състои от два ортогонални свръхстабилни оптични резонатора и атомен часовник, което позволява многоканално откриване на гравитационни вълни. Тази конфигурация не само повишава чувствителността, но и позволява откриването на поляризацията на вълните и посоката им към източника.
Един от авторите на разработката заяви:
„Използвайки технологията, разработена за оптичните атомни часовници, можем да разширим откриването на гравитационни вълни в цял нов диапазон от честоти с инструменти, които се побират на лабораторна маса. Това предлага вълнуващи перспективи за изграждане на глобална мрежа от такива детектори и търсене на сигнали, които иначе биха останали неоткрити поне още едно десетилетие.“
Очаква се милихерцовият честотен диапазон, наричан понякога „среден диапазон“, да включва сигнали от различни астрофизични и космологични източници, включително компактни двойни системи, съставени от бели джуджета и сливания на черни дупки. Бъдещите космически мисии за гравитационни вълни като LISA, също са насочени към този честотен диапазон, но тяхното стартиране е планирано за 2030 година, докато предложените детектори, базирани на оптични резонатори могат да започнат да изследват тази област още сега.
Учените продължават да разкриват обещанията на разработката:
„Този детектор ще ни позволи да тестваме астрофизични модели на двойни системи в нашата галактика, да изучаваме сливането на масивни черни дупки и дори да търсим стохастични фонове от ранната Вселена. С този метод можем да започнем да изучаваме тези сигнали на Земята, проправяйки пътя за бъдещи космически мисии.“
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
