Фізики знайшли спосіб зазирнути в "сліпу зону" Всесвіту прямо з лабораторного столу
- Британські вчені розробили компактний детектор гравітаційних хвиль для дослідження середньочастотного діапазону, який можна розмістити на столі, заповнюючи "сліпу зону" Всесвіту.
- Нова технологія заснована на оптичних резонаторах і дозволяє багатоканальне виявлення гравітаційних хвиль, відкриваючи можливість для глобальної мережі детекторів і виявлення сигналів від різноманітних астрофізичних джерел.
Британські вчені розробили концепцію компактного детектора гравітаційних хвиль. На відміну від гігантських обсерваторій, новий пристрій можна розмістити на столі. Він допоможе дослідити раніше недоступний середньочастотний діапазон коливань простору-часу та зазирнути у "сліпу зону" Всесвіту, вивчаючи явища, недоступні для сучасних інструментів.
З моменту першої реєстрації гравітаційних хвиль у 2015 році наука досягла значних успіхів. За допомогою наземних інтерферометрів, як-от LIGO та Virgo, вчені навчилися виявляти високочастотні коливання простору-часу, а завдяки мережі радіопульсарів з 2023 року – над низькочастотні. Проте середній, мілігерцовий діапазон частот (від 10-5 до 1 Гц) залишався "сліпою плямою" для дослідників. Тепер науковці з Бірмінгемського університету запропонували розв'язання цієї проблеми, розповідає 24 Канал.
Дивіться також Загадкова міжзоряна гостя вже "біля" Марса: астрономи намагаються розгадати її таємниці
Як новий пристрій заповнить прогалину в астрономії?
Нова концепція детектора базується на передових технологіях оптичних резонаторів, які спочатку розроблялися для оптичних атомних годинників. Пристрій призначений для вимірювання мікроскопічних фазових зсувів у лазерному світлі, спричинених проходженням гравітаційної хвилі, пояснює Eurekalert.
На відміну від масштабних інтерферометрів з багатокілометровими плечима, ці детектори є компактними та відносно стійкими до сейсмічних та інших наземних перешкод.
Кожен блок запропонованого детектора складається з двох ортогональних надстабільних оптичних резонаторів та атомного годинника. Така конструкція дозволяє здійснювати багатоканальне виявлення гравітаційних хвиль, що не тільки підвищує чутливість, але й дає змогу визначати поляризацію хвиль і напрямок до їхнього джерела.
Для чого це взагалі потрібно?
Один з авторів розробки зазначив, що ця технологія дозволить розширити можливості виявлення гравітаційних хвиль у абсолютно новому діапазоні частот за допомогою приладів, що вміщуються на лабораторному столі.
Це відкриває перспективи для створення глобальної мережі таких детекторів і пошуку сигналів, які інакше залишалися б непоміченими ще щонайменше десять років.
Очікується, що в середньому діапазоні частот можна буде виявити сигнали від різноманітних астрофізичних джерел, зокрема від компактних подвійних систем з білих карликів та від злиття чорних дір.
Хоча майбутні космічні місії, як-от LISA, також націлені на цей діапазон, як пояснює NASA, їхній запуск заплановано лише на 2030-ті роки. Запропоновані ж настільні детектори можуть почати дослідження вже зараз. За словами вчених, цей метод дозволить перевіряти астрофізичні моделі, вивчати злиття масивних чорних дір і навіть шукати стохастичні фони з раннього Всесвіту.